Стекло для спаивания с коваром
Патент 863518
Авторы
Стекло для спаивания с коваром
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
К АВТОРСКОМУ CI ИЗЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 16.11.79 (21) 2840888/29-33 с присоединением заявки М2 (23) Приоритет
Опубликовано 15,0981, Ьюллетфнь N9 34
Дата опубликования описания 150981 (53)М. Клз
С 03 С 3/04
С 03 С 3/22
Государственвмй комнтет
СССР ао делам кзобретенка к открытия (53) УДК 666.112.9 (088.8) (54) СТЕКЛО ДЛЯ СПАИНРЛИЯ С KOBAPOM
Изобретение относится к составам кристаллизующихся боросиликатных стекол, спаивающихся с коваром, и может найти широкое применение в раджЬзлектронике и других областях техники и, в частности, для изоляции выводов в корпусе, предназначен-: ном для монтажа интегральных схем.
Известно стекло для стеклокристаллического материала, используемое для спаев с коваром, содержащее, мас.а: 81+55-65ó А1 0З 10-15т Ы О
l0-15 К 10 1-5т Р105 2-Эу Г О 5-2фoj
2пО 1-10; Zr0@ 0,2-1> CsgO@ 0,5-4 обладающее способностью не натекать 15 на контактные площадки выводов в процессе спаивания (1).
Однако несмотря на достаточно хорошие физико-химические свойства ма- 20 териала (химическая устойчивостьIII гидролитический класс, удельное сОпротивление 1,5 ° 10 OM-см), для получения металлостеклокристалличес« кого спая заготовки корпусов соби- 25 рают в графитовые формы и термообрабатывают при 1000оС в атмосфере водорода (азота), что усложняет технологический процесс, так как темпе" ратура оплавления материала 990оС 3Q
Наибол@е близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является спеченое боросиликатное стекло, содержащее мас.аг S10g 60-62; В10 22-25;Na>O 810; AlgOq 3,5-5,0) К О 0-1,5} СаО
0-25; HgO 0-1, ВаО 0-3; LigO 0-1;
2пО 0-2, для выпаивания коваровых вводов с ТКЛР 60-70-10 град "С.
Стекло имеет ТКЛР 71- 10 град"" при
20-400 С и температуру размягчения
515-520 С (2).
Данное стекпо, применяемое для спаивания с коваровыми изделиями, обладает также невысоким значением величин удельного сопротивления 350 ° 10"" Ом см, низким значением механической прочности (предел прочности при центрально-симметричном изгибе 7;0-7,3 кгс/мм ), имеет Ч гидролитический класс по химической устойчивости, что отрицательно сказывается как на процесс никрлирования, так н на эксплуатационных характеристиках.
Цель изобретения - повышение механической прочности и удельного сопротивления.
Цель достигается тем, что стекло содержит компоненты в следующем со863518
Таблица1
Компоненты 1
69,0
12,0
62,3
65,5
68,5
62,0
18,0
12,3
15,0
17,2
4,0
2,3
3,0
3 8
2,0
М О
2,1
6,0
3,5.
1,5
5,0
MgO
2,9
8,4
5,0
2,1
7,0
СаО
4,2
5,0
4,0
3,4
3,0
Na 0
4,0
5,0
4,5
3,5
3,0
К о
Таблица 2
4 о 5
Свойства
ТКЛР с! 10 град ".,в интервале температур
20-300 С
64,0
62,0
63,0
65,0
62,0
20-500 С
66,0
65,0
65,0
66,0
64,0
Температура,при которой вязкость стекла 10 П, С
800
850
820
790
860
Р 10 Ом см
ФФ 16 при Ч = 100 В
1,0
2,0
1,5
1,0
2,0
Химическая устойчивость по ГОСТ
10134-62 к Н О
0,08
0,12
0,11
0,1
0,09 отношении, мас.%: 810 62-69,0>
В 03 12-18,0, Al<03 2-4,0, СаО 2,18,4; МсуО 1,5-6,0; Na O 3,0-5,0;
К gO 3, 0-5, 0; причем соотноше ние 1
СаО/MgO находится в пределах 1,381,40.
Конкретные примеры составов стекол для спаивания с коваром в воздушной ,среде при температуре, соответствующей вязкости стекла 10 П, приведены в табл. 1.
Для синтеза стекол применяют следующие технические сырьевые материалы: песок кварцевый, борная кислота, глинозем, поташ калиевый, сода кальцинированная, мел, додомит.. 15
Укаэанные составы стекол варят в газопламенных печах при 1500-1550 С.
В табл. 2 приведены некоторые физико-химические свойства предлагае- 20 мых стекол.
Иэ приведенных данных. табл. 2 видно, что по механической прочности к удельному сопротивлению и по согласованности матеРиала с ТКЛР ковара.пред- 5 лагаемое стекло превосходит известные стекла, спаивающиеся с коваром в воздушной среде при температуре, соответствующей вязкости стекла
10 П, но не более 8700С.
Основания корпусов интегральных схем, полученные методом порошковой технологии спаивания стекла с металлом, подвергают испытаниям на герметичность, сопротивлению изоляции, устойчивости к гальваническим ваннам никелирования и эолочения.
Результаты испытаний следующие: показатель герметичности, основанный на скорости утечки гелия
1 .10 л мкм/с; сопротивление изоляции между выводом и металлической деталью основания до никелирования и. эолочения 2,0 10 " Ом, после Никелирования и эолочения 2,0 10 Ом;
Предлагаемое кристаллизующееся боросиликатное стекло способно образовывать спай непосредственно с металлической арматурой, изготовленной из козара в воздушной среде при температурах ниже 870 С, .что значительно улучшает как эксплуатационные характеристики спая, так и его технологические свойства.
863518.Продолжение табл.2
4 5
Свойства
Гидролитическнй., класс
II II
Предел проч%ости при центральносимметричном из- гибе, кгс/мм
12 2
12,0 12,1 12,3
12,0
ТКЛР— температурный коэффициент линейного расширения.
P — удельное сопротивление.
Формула изобретения
Составитель О . Самохина
Техред A. Савка Корректор О. Билак
Редактор Н. Ромжа
Тираж 523 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 7686/33
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.. Проектная, 4
Стекло для спаивания с коваром, включающее 810, В 03, А1105, СаО, MgO, NagO, К10, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения механической прочности и удельного сопротивления, оно содержит указан ные компоненты в следующем соотношении, мас.Ъ:
S1Oy 62,0-69,0.
В О 12,0-18,0
А110 2,0-4,0
СаО 2,1-8,4
MgO 1,5- б р0
На10 3,0-5., 0
К о 3,0-5,0 причем соотношение CaO/MgO находится в пределах 1,38-1,40.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 568607, кл. С 03 С 3/22, 1976.
2. Патент CDIA 9 3647491, кл. 10654, опублик. 1972.