Резистивный материал

 

О П И С А Н И Е («i942174

И ЗОБРЕТЕ Н.ИЯ

Союз Советскик

Социалистические республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 24.03.80 (2l) 2898381/18-2 l (5g )Я Кл с присоединением заявки J%

Н 01 С 7/00 фкударстеапв4 квинтет

СССР ае деяеи изобретений и втерытвй (23) Приоритет

Опубликовано 07. 07. 82. Бюллетень ¹ 25 (53) УДК 621. .317.8:621.

° 396 6(088.8) Дата опубликования описания 10.07.82

Л.T. Акулова, Б.М. Рудь, М.Д. Смолин, Е.Я.Тельников, Ю.А. Корнатовский, Ю.,К. Негляд и В.Н. Федоров . (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени институт проблем - материаловедения АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) РЕЗИСТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано IlpH изготовлении толстопленочных резисторов.

Известны резистивные материалы, где в качестве.токопроводящей фазы применяется какой-либо из боридов: молибдена, тантала, циркония, хрома, титана (1). .Основными недостатками данных материалов являются трудности, связанные с необходимостью изготовления резисторов в инертной атмосфере, аргоне, гелии, азоте, смеси азота с водородом, иэ-за низкой жаростойкости и высокое значение термического температурного коэффициента сопротивления (ТКС).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является резистивный материал, содержащий борид редкоземельного или щелочноземельного металла и стеклосвязующее или смесь гексаборидов этих метал- .

2 лов с благородными или:другими металлами, или твердые растворы диборидов переходных металлов, например диборид титана или дибромид хрома, с гексаборидом редкоземельного металла, например гексаборидом лантана (2$.

Основными недостатками известного материала является большая величина температурного коэффициента сопротивления, узкая область существования твердых растворов в системе LaBTi.B, LaB< -CrB, что создает техно6 логические трудности при их получении, недостаточная жаростойкость, в связи со склонностью Ti и CrB к окислению при температурах вжигания и высокая стоимость резисторов.

Цель изобретения - снижение величины температурного коэффициента сопротивления, повышения жаростойкости.

Поставленная цель достигается тем, что резистивный материал, содержащий

Количество стеклосвязующего, вес. 4

ТКС, 1/град. (-60 + 150 С) Ф1 пп

Состав токопроводящей фазы, вес.Ъ

R, ком/и

Предлагаемые

Ван 33,8

1аВ 66,2

ВаВ 33,8

1аВ 66,2

1,4 10

30

6 10

2 5

2 В а В< 37,2

LaB 62,8

3 94217 токопроводящую фазу на основе бора, лантана, бария и стеклосвязующее; содержит в качестве токопроводящей фазы твердый раствр гексаборидов лантана и бария при следующем количественном соотношении компонентов, вес.4:

Гексаборид лантана 33,5-66,2

Гексаборид бария 33,8-66 5

Токопроводящая фаза и GTeKllocBR- f0 зующее взяты в следующих соотношениях, вес.4:

Токопроводящая фаза 60-80

Стеклосвяэующее 20-40

Гексабориды бария и лантана, обладая одинаковой кристаллической структурой и близкими значениями периодов кристаллической решетки, образуют широкую область твердых растворов, что дает возможность полу- щ чить однофазный материал, используемый в качестве токопроводящей фазы резисторов.. ТКС толстопленочных резисторов из этого материала ниже, чем ТКС резисторов на основе инди" видуаль ных Ва В и La В .

Для изменения номйналов сопротивления толстопленочных резисторов в определенных пределах обычно изменяют состав реэистивного материала (изменяют соотношение токопроводящей фазы и стекла). При этом неизбежно изменяется и ТКС, зависящий от состава материала и ТКС токопроводящей фазы.

При изготовлении резисторов из предлагаемого материала с различным соотношением токопроводящей фазы и стекла имеется возможность сохранять низкий ТКС за счет использования в

4 ф качестве токопроводящей фазы твердых растворов гексаборидов бария и лантана различных составов. При этом термообработка реэистивных паст различных номиналов, изготовленных на основе этих твердых растворов, осуществляется по одному и тому же режиму за один цикл .вжигания.

Твердые растворы Ва La В различного состава изготавливают Ъоро термическим восстановлением ВаСО и 1 а ОЗ в вакууме. Количество исходных компонентов определяется исходя из уравнения реакции восстановления:

2(1-x)3.a>0>+ 4xBaCO> + (30-2х) В =

= 4Ва„La1,„В + (3-х) В О 4хСО, где Х находится в пределах 0,5- 1.

В качестве стеклосвязующего может быть использовано аморфное или кристаллизующееся бесщелочное стекло, следующего состава, вес.Ф: .Ь |02 25-30

ВО, 0-13

A0zO у 2-7

В1 .0 у 15-35

Cd0 0-1 е

Изготовление толстопленочных резисторов иэ предлагаемого материала осуществляется по общепринятой технологии, вжигание резисторов прово" дится на воздухе, для этого могут быть использованы конвейерные печи промышленного типа.

Ниже приведены конкретные примеры приготовления резистивного материала предлагаемого состава с различным содержанием исходных компонентов и их характеристики.

942174

Продолжение таблицы

Количество степиесвязующе вес. Ф

ЮГ пп

ТКС, 1/град.

{-60 + 150 С) ЮФН ю ю ю ю ю ю

0,65

5.10 В

0,7

8.10

0>5

8 10

0,01

1 ° 10 1

0 3

5 BaB+ 66,5

laBe -3,5

Известные

8 ° 10

7,5 10

0,007

0,03

1 LaB

2 La Be

3 ав

Тираж 761 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Вав 37,2

LaB 62,8

3 ВаВ< 40,6

1.аВ 59,4

ВаВ6 40,6

1-аВ 59,4

4 ВаВ 48,2

1.а 51,8

Как видно иэ таблицы, резисторы на основе предлагаемого материала обладают низкии теипературным коэффи- зз циентом в широком диапазоне удельных сопротивлений. Влагостойкость резисторов, испытанных пе стандартной методике, не превышала 23. Отсутствие в составе резистивного нате- 4в риала благородных металлов значительно снизила их себестоимость.

Использование предлагаемого резистивного материала повышает надежность и стабильность радиоэлектрон- ®З ной аппаратуры, улучшает их технологичность и позволяет получить значительный экономический эффект. форчула изобретения

SO

1. Реэистивный материал, содержащий токопроводящую фазу на основе бора, лантана, бария и стеклосвязующее, отличающийся тем, что, с целью снижения величины тем- SS

ВНИИПИ Заказ 4355/47 пературного коэффициента сопротивления, повышения жаростойкости, он содержит в качестве токопроводящей фазы твердый раствор гексаборидов лантана и бария при следующих количественных соотношениях компонентов, вес.Ф:

Гексаборид лантана 33,5-66,2

Гексаборид бария 33,8-66,5

2ъ Иатериал по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что токопроводящая фаза и стеклосвяэующее взяты в следующих количественных соотношениях, вес.3:

Токопроводящая фаза 60-80

Стеклосвязующее 20-40

Источники информации, принятые во внииание при экспертизе

Патент США и 3503801, кл. Н 01 С 7/00, 1970.

2. Патент Англии 11 1282028, кл. Н 01 С 7/00, опублик. 19.04.72 (прототип).