Электропроводящая паста

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к микроэлектронике, и может быть использовано в гибридных интегральных схемах. Цель изобретения - повышение надежности интегральных схем путем увеличения адгезии проводниковых слоев к подложке. Электропроводящую пасту, содержащую 60,96-64,04 мас.% серебра, 13,17-15,27 мас.% палладия, 2,44-2,72 мас,% оксида висмута, 1,48-2,44 мас.% ситаллоцемента состава, %: РЬО 41,7-45,7, Si02 31,6-33,6, ZnO 17,8-19,8, TlCfe 4,4-5,4, AteOa 1-5, и 16,32-21,16 мас.% органического связующего, наносят на подложку из керамики , сушат и вжигают. Полученные полупроводниковые элементы имеют адгезию 85-112 кг/см2. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s Н 01 В 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

62,5 — 65

13,5-15,5

2,5 — 2,75

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4763877/07 (22) 04.12.89 (46) 30.03.92. Бюл. ¹ 12 (71) Центральное конструкторское бюро

"Автоматика" (72) И,С. Диев и P.M. Горячева (53) 621.315(088.8) (56) Электропроводящая паста 3701, АУЭО,027,005 ТУ. (54) ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩАЯ ПАСТА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к микроэлектронике, и может быть использовано в гибридных интегральИзобретение относится к микроэлектронике, к изготовлению гибридных интегральных схем (ГИС), а именно к составам проводниковых паст.

Известны проводниковые пасты, содержащие мелкодисперсные порошки серебра, палладия и органического связующего.

Недостатком известных паст являются большие отклонения значений адгезии проводников из данных паст от среднего значения — 50 кг/см (49 . 10 Па) по площади подложки в сторону уменьшения, что снижает надежность ГИС с применением серийных паст в жестких условиях эксплуатации (вибрации, удары, шумы).

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является паста, содержащая мелкодисперсные порошки серебра, палладия, окиси висмута и органическое связующее (ланолин: вазелиновое масло: циклогексанол в соотношении

15:13;1) при следующем соотношении, мас,%: ных схемах. Цель изобретения — повышение надежности интегральных схем путем увеличения адгезии проводниковых слоев к подложке, Электропроводящую пасту, содержащую 60,96 — 64,04 мас.% серебра, 13,17-15,27 мас.% палладия, 2,44 — 2,72 мас.% оксида висмута, 1,48 — 2,44 мас.% ситаллоцемента состава, % PbO 41,7 — 45,7, $Ю2 31,6 — 33,6, ZnO 17,8-19,8, Т!02 4,4 — 5,4, AlzOa 1 — 5, и 16,32-21,16 мас.% органического связующего, наносят на подложку из керамики, сушат и вжигают. Полученные полупроводниковые элементы имеют адгезию 85 — 112 кг/см, 2 табл.

Серебро

Палладий

Окись висмута

Органическое связующее 16,5 — 21,75

Недостатком данной пасты являются большие разбросы значений адгезии проводников из данной пасты и малая (менее 50 кг/см ) адгезия к подложке из материала

В К94 — 1. Адгезия должна быть более 50 кг/см .

Целью изобретения является повышение надежности толстопленочных схем путем увеличения адгезии вожженых проводников к подложке.

Поставленная цель достигается тем, что в проводниковую пасту, содержащую мелкодисперсные порошки серебра, палладия, окись висмута и органическое связующее, дополнительно вводят ситаллоцемент типа

СЦ273 состава (l)%: РЬО 41,7 — 45,7; Я!02

31,6 — 33,6; ZnO 17,8 — 19,8; Т!024,4 — 5,4; А120з

1723587 обслуживаемости проводников. Таким образом, использование указанных добавок позволяет повысить надежность толстопленочных ГИС при использовании в жестких

5 условиях эксплуатации (вибрации, удары, шумы, термоциклирование) за счет увеличения адгезии проводников.

Формула изобретения

Электропроводящая паста для толстопле10 ночных интегральных схем на керамической подложке, содержащая мелкодисперсные порошки серебра, палладия, окиси висмута и органическое связующее, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности схем

15 путем увеличения адгезии проводниковых слоев к подложке, она дополнительно содержит ситаллоцемент состава (!),%: PbO

41,7 — 45,7; SiOg 31,6 — 33,6; ZnO 17,8 — 19,8;

Т!02 4,4 — 5,4; А!20з 1 — 5 при следующем со20 держании компонентов, мас. :

Серебро 60,96 — 64,04

Палладий 13,17 — 15,27

Окись висмута 2,44 — 2,72

Ситаллоцемент

25 состава (!) 1,48 — 2,44

Органическое связующее 16,32 — 21,16

Таблица 1

Состав пасты

Компоненты, мас, о

Ситаллоцемент СЦ273

Органическое связ ющее

Окись висмута

Серебро

Палладий

1 3,5-1 5,5

13,43 — 15,42

21,5-16,75

0,5

13,37-15,35

0,99

1,48

13,3-15,27

13,24-15,2

13,17-1 5,12

13,11 — 15,05

1,96

2,44

2,91

12,98-14,9

3,82

12,86-14,76

4,76

1 — 5 при следующем содержании компонентов, мас. :

Серебро 60,96 — 64,04

Палладий 13,17 — 15,27

Окись Висмута 2,44 — 2,72

Ситаллоцемент состава (!) 1,48 — 2,44

Органическое связующее 16,32 — 21,16

Для экспериментальной проверки предлагаемого состава были приготовлены

8 смесей пасты 3701 с добавлением ситаллоцемента СЦ273 состава (!) (см. табл. 1), Добавление молотого цемента в пасту проводились на ручной халцедоновой пастотерке с перетиранием получаемой смеси не менее получаса. Проводниковые слои получали по типовому техпроцессу на подложках из КВ94 — 1. Смеси с добавлением ситаллоцемента свыше 2,44 после вжигания давали проводники с плохой обслуживаемостью припоем, поэтому они нетехнологичны для применения в ГИС, Как видно из табл. 2, существенное устойчивое увеличение адгезии (свыше 80 кг/см ) дают добавки ситаллоцемента от

1,48 до 2,44 мас, при сохранении хорошей

62,5-65,0

62,19-64,67

61,88-64,36

61,58-64,04

61,27-63,73

60,96-63,41

60,68-63,11

59,62-62,5

59,52-61,9

2,5-2,75

2,49-2,74 .

2,48-2,72

2,46-2,72

2,45-2,7

2,44-2,68

2,43-2,67

2,4-2,64

2,38-2,62

21,39-16,67

21,29-16,58

21,16-16,5

21,08-16,42

20,98-16,32

20,87-16,26

20,67-16,1 1.

20,48-15,95

1723587

Таблица 2

45

55

Редактор М. Циткина

Заказ 1065 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель И. Диев

Техред М.Моргентал

Корректор А. Осауленко