Кристаллизующееся стекло для спаивания

Кристаллизующееся стекло для спаивания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз. Советсиик

Социалистических

Республик

< >937376 (6l ) Дополнительное х авт. с вид-ву— (22) За" в"еио 05.11. 80 (21) 3001524/29-33 с присоединением заявки М (5I)M. Кл.

С 03 С 3/22

9вудщктзевЫ1 кенятвт

CCCt ае аваак еабретеняЯ в еткрытвЯ (23) Приоритет

Опубликовано 23. 06. 82 Бюллетень Рф 23

Дата опубликования описания 23. 06. 82 (53) УДК 666.112. .9(088.8) В.Н.фирсов, П.И.Литвинов, А.Д.Солинова и В.И.Дьяконова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КРИСТАЛЛИЗУЮЦЕЕСЯ СТЕКЛО

ДЛЯ СПАИВАНИЯ

- Изобретение относится к составам кристаллизующихся боросиликатных стекол, спаивающихся с коваром, и может найти широкое применение в микроэлектронике и других областях техники, в частности для герметизации многовыводных корпусов больших интегральных схем (БИС) и проходных изоляторов.

Известно стекло для стеклокристаллического материала, содержащее, ка Ф: 510% 55-65, Ау 03 10-15 110 10

10-15ю К 0 1-5, P $ 2-3, F

0 5-2,0, 2п02 1-10, 2гО 0,21 0, Ca 0 0,5-Ч, обладающее способностью не натекать на контактные площадки выводов в процессе спаивания 11 .

Однако вакуумплотный спай стеклокристаллического материала с коваром можно получить только ори температуре не ниже 990 С в инертной среде.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является боросиликатное

2 стекло, содержащее, мас.1: SiOg 59-

61, В О 25-32, Са0 1-2, APg0> 1-3, Nag0 2-3, К О 2-4, ВаО 1-3, Zr0g

0,25-0,75, Mg0 0,25-0,75 для спаивания с керамическими подложками в производстве интегральных схем. Ликвирующее стекло характеризуется ТКЛР

60,0 ° 10 К ", температурой размягчения 741оС, температурой спекания

800оС, химической стойкостью 1 гидролитический класс, высоким значением электросопротивления, термостойкостью

200оС (2)

Однако несчотря на высокое значение удельного сопротивления 1,5 х10" Ом.см, высокое значение химичес кой стойкости (l гидролитический класс) и хорошую =огласованность по

ТКЛР с коваром (ТКЛР - 60,0 ° 10 тК ) стекло при работе в различных климатических условиях имеет недостаточно высокие эксплуатационные характеристики, такие как термостойкость

200оС и механическая прочность (пре3 . 937376 дел прочности при центрально-симметричном изгибе 7,5 кгс/мм )..

Цель изобретения - повышение термической и механической прочности материала. 5

Цель достигается. тем, что стекло; включающее 510, ВуО, АУ О ..BaO, Кв О, .ZrOq, дополнительно содержит

LigO. прй следующем соотношении компонентов, мас.4: 1О ф

Из приведенных данных видно, что по термической и механической прочности предлагаемый материал превосходит известное стекло, спаивающееся с коваром.

Из боросиликатного кристаллизующегося порошкового стекла методом сухого прессования и литья под давлением формуют заготовки изоляторов.

Изготовленные изоляторы совместно с арматурой (материал - ковар) термообрабатывают при 850-870 С в элек-. тропечах в воздушной среде.

Ниже приведены некоторые физико15 химические свойства изоляторов, прошедших термическую обработку:

50,0-54,0

18,0-23,0

6,0-8,0

7,5-9,0

3,5-5,0

5,0-10,0

1,5-3,0

Si0q

В4103

М о

ВаО

К О

Zr0g

О ХО

300-320 (1-2) 10"

10,5-11,5

0,03-0,06

Увеличение выхода годных изделий при применении изобретения на 11, что обеспечивает получение экономического эффекта на сумму 300 тыс.руб. в год.

Таблица 1

Состав

Компонент

S jOll

52,4

54,0

50,0

50,5

51,7

20,8

8%03

18,0

21,5

19,0

23,0

6,0

8,0

6,5

6,1

7,2

8,4

8,0

ВаО

7,8

7,5

9,0

5,0

4,4

К о

3,5

3,6

2,4

Lip O

1,5

1,6

2,0

3,0

7,8

6,0

8,2

10,0

5,0

Конкретные примеры составов стекол для спаивания с коваром приведены в табл. 1.

Для синтеза стекол применяют следующие технические сырьевые материалы: песок кварцевый, борная кислота, барий углекислый, глинозем, поташ калиевый, литий углекислый, окись циркония.

Указанные составы стекол варят в газопламенных печах при 1500- 1550 С. о

8 табл. 2 приведены физико-химичес. кие свойства стекол.

Термостой кость, о С

Удельное электросопротивление, Ом см

Прочность на изгиб, кгс/мм

Химическая устойчивость по потере веса в воде, 4

937376

Т а б л и ц а 2

Состав

Свойства

ТКЛР*10- К в интер-7 вале

20 300оC

54,0

54,0

53 0

52,0

53,0

54,0

54,0

56,0

20-5000С

56,0

55,0

Температура размягчения у =10" О Пз,оС 580

580

560

560

570

gv Ом.см при

U-=100В

2,0-1О "3

2 0-1013 1 5 ° 1ÔÝ 1,5.1013 1 0.1013

300

320

300

310

Термостойкост ь, о С

320

Предел прочности при центрально симметричном изгибе, кгс/мм

10,5

14,5

10,8

11,0

11,5

0,06

0,03

0,04

0,05

Гидролитический класс !

ТКЛР - температурный коэффициент линейного расширения, рч - удельное электросопротивление, 6,0-8,0

7,5-9,0

3 5" 5,0

5,0-10,0

1,5-3

АЬ О3

ВаО

К О

ZrOg

1 110

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 4363/28 Тираж 508 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Химическая устойчивость по потере ве.са в Н 10, 4 0,03

Кристаллизующееся стекло для спаи- 4s вания, преимущественно с коваром, включающее SiOq, В103, Alq03, ВаО, К О, ZrOq, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения термической и меха ни чес кой прочности, îío so дополнительно содержит Li@0 пр следующем соотношении компонентов, мас.4

SiOg 50,0-54,0

В 63 18,0-23,0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

N 568607, кл. С 03 С 3/22, 1976.

2.Патент США 11 3640738,кл.106-54, опублик. 1972 (прототип),