Диэлектрический состав и способ его получения

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

750572 (61) Дополнительное к авт. свкд-ву— (22) Заявлено 21.02.78 (21) 2587155/24-07 (51 ) М. Кд.

Н 01 B 3/08 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный камнтет (23) Приоритет по делам нэобретеннй н открытнй

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень ¹ 27 (53) УДК621.315 (088.8) Дата опубликования описания 25.07.80 (72) Авторы изобретения

Л. Н. Ярмолинская, И. H. Кузнецова, А. С. Левин и Т. Н. Лызлова (71) Заявитель (54) ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к составам межэлементной изоляции и предназначено для использования в изделиях электронной техники, вьптолненных методом толстопленочной технологии на стеклянных подложках, и, в частности, к составам диэлект5 риков, пригодных для межслойной изоляции плат люминесцентных индикаторов.

Анодная плата индикатора включает стеклянную подложку чаще из натрийиз10 весткового стекла, на которую наносят проводниковую разводку, изоляционные слои, формирующие межслойную изоляцию и анодные сегменты, снабженные люминесцентным материалом.

Диэлектрический состав, предназначенный для композиционного диэлектрика, должен обеспечивать широкий комплекс требований: являться темным фоновым слоем, обла-20 дающим высокими диэлектрическими свойствами; согласовываться по коэффициенту термического расширения и допустимым температурам обработки с материалом подложки (основы) для обеспечения термомеханической прочности платы; быть совместимым с проводящими ком-. понентами схемы, т.е. иметь близкие КТР, хорошую адгезию и сохранять сопротивление при технологических термообработках.

Известно темное стекло, предназначенное для использования в полупроводниковых приборах (lj . Указанное стекло не пригодно для формования диэлектрических слоев аножой платы, так как имеет высокую температуру спекания (8001000 С), т,е. не согласуется с подложо кой по допустимым температурам обработки, Известен диэлектрический состав, в котором в качестве основных компонентов взяты окись свинца, окись бора, окись кремния (21

Недостатком этого состава является то, что он является контрастныМ стеклом, имеющим светлсъ еленый цвет.

750572 4.

LiO 0,5-2,0, СОО 0,1-1 5

В предлагаемом способе получения диэлектрического состава, включающем варку свинцовоборосиликатного стекла, помол и последующее смешивание его с порошком тугоплавкого компонента, при этом свинцовоборосиликатное стекло размапывают до пооошка с удельной поверхностью

10 (4-20) 10 см/г, марганецсиликатную композицию подвергают термообработке у до получения расплава с. вязкостью 10—

7 о 10 пуаз охлаждают до комнатной температуры, раамалывают до порошка с ом,15 удельной поверхностью (8-30) 10 смг/г, е полученные порошки смешивают до получения равномерной смеси. е-, На предприятии был приготовлен дии электрический состав: состав A - смесь

20 порошков следующего состава, вес.%:

PbO

ZnQ

2 »

Си0

c(3Q

C0Q

С 0

15,0

72,0

2,0

6,0

3,0

2,0

2»0

2,0 ю

Si0

А0 о

ИагО (".оц"

Cr» О бся О о

Ь о

МпО

60,0

3,0

6,0

l»0

l2,0

8,0

1,0

8 5

Известно, что дпя углубления цвета в порошок стекла вводят тугоппавкие компоненты, в частности, в виде окислов металлов, например, двуокись марганца, Способ приготовления указанного диэлектрического состава заключается в; варке стекла исходного состава, помоле его, смешивании полученного порошка с порошком тугоппавкого компонента. При этом тонина помола определяла только необходимую кроющую способность пасть не принимали во внимание влияния гран лометрии на получение темного фоновог покрытия.

Состав полученный указанным способ в пленке ймеет светло-зеленый цвет и н может использоваться как фоновый слой, Кроме этого, указанный состав не об спечивает совместимости с компонентам схемы, что приводит в схемах к снижению значения сопротивления межслойной изоляции, вплоть до короткого замыкания между проводниками разводки.

Таким образом указанный диэлектрический состав и способ его получения не обеспечивают глубоко; о темного цвета, совместимости с компонентами схемы и необходимую изоляцию.

Целью настоящего изобретения явилось создание диэлектрического состава, с повышенными физико-механическими характеристиками, совместимого с компонентами схемы и обеспечивающего темный фоновый цвет и достаточно тонком слое.

Сущность изобретения заключается в том, что в диэлектрическом составе для межспойной изоляции изделий электронной техники, состоящем из смеси порошка свинцовоборосиликатного стекла и порош40 ка тугоплавкого компонента, в качестве тугоплавкого компонента взят порошок марганецсиликатной..композиции, причем компоненты смеси взяты в следующем соотношении, вес.%:

Свинцов сбор о с ил икатн ое стекло 30-98

Стеклообразная марганецсиликатная композиция 2-70. чем B качестве стекпообразной мар 0 ганецсиликатной композиции использован состав, содержащий, весЛ: Si0< 45-70

Ne о 5-10

Мпд 5 15

55 К,0„ 1-8

К0»10

Cë-, 0 (0 5-2,5

Р>и0 10-15

Смесь порошков поместили в корундизовый тигель и подвергли термообработ- ке при 4 960 С; Куски стекла раздробили под прессом, приготовили три партии каждого порошка A путем помола полученного стекла в яшмовом барабане, загруженном стеклом, шарами и спиртом в соотношении 1:2;1.

Полученные три партии имели удельную поверхность порошков 5 10 6 105 и

12 10 см /г соответственно. Состав "В"смесь порошков следующего состава, вec, to

Смесь порошков поместили в шамотный тигель и подвергли термообработке при

- =1000 С до получения расплава с вяз750572 б

Полученные три партии имели удельную поверхность порошков 8 10, 10 10 и

25 10 cM2/j соответственно.

Из полученных порошков А и B были приготовлены три состава путем смешивания стекол в пропорииях, укаэанных в табл иие.

610

50/50 83, 3

98/2 93,5

30/70 86, 9

96

510

12

550

25 костью 10 пуаэ, охладили. Куски стек4 лообраэной компоэииии раздробили под прессом. Приготовили 3 партйи порошка

В путем помола полученного стекла в яшмовом барабане, загруженном композицией, шарами и спиртом в соотношении

1:2: 1.

На основе полученных составов приго товили пасты путем добавления 20 r органического связующего к 100 r диэлекч рического состава. Пасты использовали для межслойной иэоляиии анодных плат индикаторов. Полученные пасты нанесли соответственно на 3 партии подложек из фотостекла с проводниковой разводкой методом трафаретной печати; толщина

30 слоя пасты составляла 40 мкм. Произо вели сушку при температуре 240 С в течение 2-х ч и последующее спекание при температурах соответствующих каждому составу.

Аналогичным способом были нанесены второй и третий слои межслойной изоляиии, которые в анодноЛ плате имели темный ивет; спектральные характеристики слоя диэлектрика имели максимальное пог лощение в видимой области.

На диэлектрический слой затем наносили проводимую пасту для сегментов иифрового устройства. Края сегментов получались ровными с четким контуром, что обеспечивало легкость и правильность считывания индикаиии в индикаторах.

СопРотивление межэлементной и межслойной изоляиии составило свыше 10 Лом, что свидетельствовало об отсутствии нежелательного взаимодействия диэлектрика с серебром, входящим в состав проводниковой разводки, и обеспечении изоляиии между проводниками разводки и сегментами., 55

Заданный комплекс физико химич BGKHx свойств достигается выбором оптимального состава смеси, гранулометрическим составом и способом его приготовления.

Диэлектрик, полученный из предложенного состава, имеет коэффиииент термического расширения (85+10) ° 10 град", что обеспечивает термомеханическую прочность платы.

Высокое электрическое сопротивление достигается эа счет оптимального соотношения составляющих, а химическая стойкость диэлектрика к взаимодействию с серебром - путем введения тугоплавкого компонента, приводящего к уменьшению контактного взаимодействия. Получение компонентов темного ивета в .толстых пленках обеспечивается кристаллохимическими свойствами красителей в кристаллическом поле диэлектрика.

Применение тугоплавкого компонента в стеклообразном состоянии обеспечивает оптимальное физико-химическое взаимодействие между составляющими тугоилавкого компонента, что приводит к получению плотного темного слоя межслойной иэоляиии без пузырей и проколов.

Кроме того, применение порошков различного гранулометрического состава обеспечивает регулирование суммарной поверхности поглощения.

Формула изобретения

1. Ииэлектрический состав, содержащий порошок свиниовоборосиликатного стекла и порошок тугоплавкого наполнителя, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с далью улучшения физико механических характеристик в качестве тугоплавкого иаполнителя, он содержит марганеисиликаз ную комп Озициюр и p BM ингреди ен ты взя ты в следуюших соотношениях, sec.%:

Свинцовоборосиликатное стекло 30-98

М арганецсиликатная композиция 2-70

2. Диэлектрический состав по и. 1, отличающийся тем, что марганецсиликатная композиция содержит в виде порошков, вес.%:

So0 10-15

No Î 5-10

L О 5-10

С Я 0,5-2,5

И 0: 1-8,0

И ц 0,5-2,0

МйО 5,0-15,0

CoO" 0,1-1,5

72 8

3. Способ получения диэлектрического состава по п. 1, о т л и ч а ю m и и " с я тем, что сиинцовоборосиликатное стекло размалывают до порошка с удельной поверхностью (4-20) 10 см/г, марга2 нецсиликатную композицию подвергают термообработке до получения расплава с вязЪ костью 10 -10 пуаз, охлаждают до ко. .<.натной температуры, размалывают до порошка с удельной поверхностью

IL (8-30) 10,см /г и полученные порошки смешиваюте

Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 143987.

2. Авторское свидетельство СССР № 258544.

Составитель П. Забуга

Редактор H. Козлова Техред И. Асталош Корректор E. Папп Заказ 4659/40 Тираж 844 Подписное

БНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, .Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4