Способ изготовления черной керамики

 

„)5U,, 1782968 А1.СОЮЗ СОВЕТСКИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (я)з С 04 В 35/10, ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к йолучениЮ ке- ные свойства керамики и ее механическая рамического материала, а именно черной прочность. При содержании минерализирукерамики, и может быть использовано для ющих добавок более 8,0 мас.0 снижается металлизированных керамических корпу- . механическая прочность и ухудшаются сов интегральных схем (МКК ИС) и основа- электроизоляционные свойства керамики ний твердотельных электрических за счетувеличениядолистеклофазы. Введеиндикаторных устройств, ние в шихту углекислого марганца и по отЦель изобретения — повышение элект- дельности или в смеси молибденовой роизоляционных свойств керамики. кислоты, вольфрамовой кислоты или их соГлинозем в качестве основы взят с лей позволяет получить керамику черного цельюобеспеченияэлектрофизических,ме- цвета с высокими электроизоляционными ханических, теплопроводящих свойств, свойствами после обжига в восстановительпредьявляемых к материалам, используе- ной атмосфере, Применение предлагаемой мым для изготовления корпусов ИС. Мине- совокупности указанных компонентов для рализующие добавки (ЭО2, СаО и другие) в получения керамики черного цвета с высоколичестве от 2,0 до 8,0 мас.%, взаимодей- кими электроизоляционными свойствами ствуя с глиноземом, создают условия для авторам не известно. При содержании углеэффективного управления процессом струк- кислого марганца (в пересчете íà MnO)-метурообразования и снижают температуру нее 0,4 мас.% керамика теряет черный цвет, спекания. При содержании минерализирую- При содержании углекислого марганца щих добавок менее 2,0 мас.% возрастает (s пересчете на МпО более 3,5 мас.%, сни. пористость, ухудшаются электроизоляцион- жается механическая прочность и уменьша1 2 (21) 4804075/33 " . ваний твердотельных электрических инди (22) 02.02;90 .. каторных устройств. Сущность изобрете(46) 23,12.92. Бюл, ЬЬ47 .. "-.: . : - ния: в способе изготовления черной (71) Научно-иссйедовательский институт керамики смешивают глинозем, минерали"Азурит": зующие добавки, дополнительно содержа(72) Е.д. Широков, Е,И. Челноков, А.B. Беля- щие углекислый марганец и в смеси или по ков и И.Г, Шемель отдельности молибденовую кислоту, вольф(56) Заявка Японии ЬЬ 52-45722, рамовую кислоту или их соли при следуюкл. C 04 В 35/10, опублик, 1977.:: щем соотношении компоййнтов, мас.%: (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧЕРНОЙ углекислый марганец (в пересчете на МпО)

КЕРАМИКИ ... 0,4-3,5, молибденовая кислота, вольфрамо(57) Использование: получение керамиче- вая кислота или их соли в смеси или раздельскогоматериала,аименночерной керамики . но (в пересчете на МоОЗ, И/Оз) 0,6-6,5, для металлизированных керамических кор- минерализирующие добавки 2,0-8,0, глинопусов интегральных схем (MKK ИС) и осно-. зем — остальное. 1 табл.

1782968

Содержавшие коипонентов, иас.а

Иехан. — процность

ЙПа

Удельное Тангенс электр. угла ди» сопротив эл потерь

Ои си (1 Лг. ) Цвет

Диэлектр, проницаеиость (20 Сэ) м ° «»е

А1 0а 010Е Hgo Сао Ипа 11оОЭ о1псс3) <нрс„) .

WOq (н,с,)

Cacao

2,1хlа

l,lх10

1+

2,4xl0

0,96х10

3,3хlа

3,0хlа

2,0хlа

f4.

2,3хlа

6,0х10

2,8xlo

5,2хlа

4,0х10

3,6xlf

5,1xt0

0,4

3,5

261

287

236

294

282

287 о,6

93,0 6,0

88,0 2,0

93,2 6,0

87,0 2,0

90,2 3. а

90,2 3,0

89,1 3,0

9,2

9,5

9,3 9,8

9,6

9,7

9,7

Черный

Черный

Теиный

Черный

Черный

Черный

Черный

6,5

0,5 о,3

4 ° 0

2,8

2,8

2,8

7,0

4,0

z,o г,о

Z,0

Z,0

Составитель Н.Соболева

Техред М МОРгентал КОРРектОР 3 Салко

Редактор Т.Шагов1

Заказ 4489 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, у.1,Гагарина. 101 ются электроизоляционные свойства керамики.

При содержайии молибденовой кислоты, вольфрамовой кислоты или их солей в смеси или раздельно (в пересчете на МоОз 5 и 1/1/Оз) менее 0,6 мас, керамика не имеет черного цвета, В случае введения молибденовой кис- лоты, вольфрамовой кислоты или их солей в смеси или раздельно (в пересчете íà МоОз 10 и W0g) в количестве более 6,5 мас, (происходит ухудшенйе электроизоляционных и механических-свойств керамики.

П р и м. е р. Для приготовления высокоглиноземистой черной керамики в качестве 15 исходных материалов испольэовали: глино зем ГКиС (ТУ 48-5-134-78); измельченный до удельной поверхйости 0,7 — 0,75 м /г, 2 кварцевый песок (ГОСТ 22551-77), измельченйый до удельной поверхности. 0,7- 20

0,8 м /г; углекислый марганец марки "Ч",. (ГОСТ 7205-77), оксид хрома технический (ГОСТ 4530-76), молибденовую кислоту марки "Ч" (МРТУ С-09 — 329-63), вольфрамовую кислоту марки "ЧДА" (МРТУ 6-09 — 329 — 25

63), вольфрамовую кислоту марки "ЧДА" (М РТУ 6-09-2431-65) кальций вольфрамовокислый марки "Ч" (ТУ 6-09-01-372-76), кальций молибденовокислый марки "Ч" (ТУ

6-09-939-77).. :: . : 30

Компоненты загружалй в соответствии с рецептурой и смешивали йа валковой мельнице мокрым способом в течение 1416 часов. Полученную смесь вйсушивали и вводили в качестве связующего материала 35

2,5 мас. раствор поливинилового спирта.

Из полученных масс были отпрессованы при удельном давлении 50 МПа стандартные образцы для испытаний; Образцы o6- жигали в среде увлажненного формиргаза (смесь азота и водорода) при температуре

1520 20 Ñ с выдержкой в течение 1-1,5 ч.

Полученная керамика имеет черный цвет и обладает высокими электроизоляционными свойствами.

Примеры состава керамического материала приведены в таблице.

Формула изобретения

Способ изготовления черной керамики преимущественно для корпусов интегральных схем, включающий смешивание глинозема, минерализующих добавок исоединения вольфрама и/или молибдена, формование заготовки и ее обжиг при (1520 =" 20) С в восстановительной среде, отличающийся тем, чтo, с целью повышения электроизоляционных свойств керамики, в качестве соединений молибдена и/или вольфрама используют соответственно молибденовую и вольфрамовую кислоты или их соли и.дополнительно углекислый марганец прйследующем соотношении компонентов, мас. .

Ми нерализующие добавки .: . 2,0-8,0;

Молибденовая и/или вольфрамовая кислота или их соли (в пересче-. те на МоОз, ЮОз) 0,6 — 6,5;

Углекислый марганец (B пересчете на Mn0) 0,4-3,5;

Глинозем Остальное причем термообработку ведут в среде увлажненного формиргаза за течение 1-1,5 ч.