Фоточувствительная диэлектрическая композиция

 

ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ преимущественно для изготовления толстопленочных микросхем, включающая свинецсодержащее стекло и негативный фоторезист, отличающаяся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и улучшения реологических свойств, она дополнительно содержит раствор бутадиен-нитрильного каучука в диметилформамиде, а в качестве негативного фоторезиста содержит негативный фоторезист на основе олигоэфиракрилата при следующем содержании компонентов, мас.ч.: Свинецсодержащее стекло - 40,2 - 51,3 Негативный фоторезист на основе олигоэфиракрилата - 25,6 - 44,8 Бутадиен-нитрильный каучук - 1,2 - 2,8 Диметилформамид - 13,0 - 20,3

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение для изготовления толстопленочных микросхем. Известна фоточувствительная диэлектрическая композиция полимеризационного типа в виде пасты для толстопленочных микросхем. Она содержит свинецсодержащее стекло, полимерное связующее на основе полиакрилатов или полиметакрилатов, полимеризационно способные мономеры акрилатного ряда, фотоинициатор метиловый эфир бензоина, ингибитор нитрозодимерное соединение, окисное соединение хрома и растворитель. Недостатками известной композиции являются ее многокомпонентность, увеличивающая трудоемкость приготовления пасты, и сравнительно низкая разрешающая способность. В лучших примерах удается получить размер каналов в слое диэлектрика шириной 75 мкм и более. Повышение разрешающей способности фоточувствительной композиции позволит увеличить плотность расположения элементов толстопленочных микросхем. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является известная фоточувствительная диэлектрическая композиция для получения рельефного изображения в слое глазури, включающая, мас.ч. свинецсодержащего стекла 31-49, раствора негативного или позитивного фоторезиста 51-69. Недостатками известной композиции являются ее плохие реологические характеристики (например, низкая вязкость), исключающие использование для нанесения этой композиции наиболее удобного метода трафаретной печати, и недостаточная разрешающая способность рельефного изображения в слое глазури (125 мкм). Целью изобретения является повышение разрешающей способности фоточувствительной композиции и улучшение ее реологических свойств. Поставленная цель достигается тем, что известная фоточувствительная диэлектрическая композиция, включающая свинецсодержащее стекло и негативный фоторезист, дополнительно содержит раствор бутадиен-нитрильного каучука в диметилформамиде, а в качестве негативного фоторезиста содержит негативный фоторезист на основе олигоэфиракрилата при следующем содержании компонентов, вес.ч. Свинецсодержащее стекло 40,2-51,3 Негативный фото- резист на основе олигоэфиракрилата 25,6-44,8 Бутадиен-нитриль- ный каучук 1,2-2,8 Диметилформамид 13,0-20,3 В качестве свинецсодержащего стекла могут применяться выпускаемые отечественной промышленностью стекла марок С-279, С-660а и ситаллоцементы марок СЦ-163, СЦ-273 и др. Свинецсодержащее стекло марки СЦ-273 имеет следующий состав, PbO 45,5; SiO₂ 29,5; ZnO 18,5, TiO₂ 4,0, Al₂O₃ 2,5. В качестве негативного фоторезиста используют фоторезист "Фотосет-Ж", состоящий из олигоэфиракрилата МГФ-9, метилового эфира бензоила, спирторастворимого оранжевого красителя, этилового спирта и ацетона. Технология приготовления фоточувствительной диэлектрической композиции. В фарфоровой чашке смешивают предварительно приготовленный раствор бутадиен-нитрильного каучука марки СКН-40 в диметилформамиде негативным фоторезистом "Фотосет-Ж" и добавляют свинецсодержащее стекло марки СЦ-273 с преимущественным размером частиц 0,5-2,5 мкм. Смесь тщательно перетирают с целью гомогенизации и усреднения состава сначала в фарфоровой чашке в течение 5 мин, а затем на пастотерке с капролоновыми валками в течение 30 мин. Получают пасту (см. таблицу) с вязкостью, обеспечивающей хорошие реологические характеристики для нанесения методом трафаретной печати. Пасту наносят на керамические подложки через капроновую сетку на установке нанесения ПЦ-40-48 и сушат на воздухе при 80^оС в течение 25 мин. Операции нанесения и сушки повторяют дважды и получают общую толщину высушенного покрытия 38 мкм. Высушенный слой фоточувствительной композиции экспонируют на установке с ртутной лампой мощностью 375 Вт через фотошаблон с топологическим рисунком для определения разрешающей способности, содержащим линии шириной 25-200 мкм с расстоянием между ними 25-300 мкм. После экспонирования слой проявляют эталоном, при этом необлученные участки слоя вымываются, формируя рисунок схемы, сушат при 150^оС в течение 60 мин и выжигают в конвейерной печи при максимальной температуре 750^оС. При этом в диэлектрическом слое образуются каналы шириной, измеренной на микроскопе УИМ-21 и определяющей разрешающую способность предлагаемой фоточувствительной композиции. В табл. 1 даны компоненты смеси для приготовления предложенной композиции. В табл.2 даны составы и сравнительная оценка свойств предлагаемой композиции по примерам 1-4 и композиции-прототипа. Как видно из данных приведенных в таблицах, предложенная фоточувствительная диэлектрическая композиция имеет более высокую по сравнению с известной разрешающую способность, обеспечивающую получение каналов в слое диэлектрика шириной 50 65 мкм. Такая разрешающая способность позволяет значительно увеличить плотность расположения элементов в толстопленочных микросхемах, тем самым повышая степень интеграции последних до третьего уровня. Предлагаемая композиция обладает хорошими реологическими характеристиками, позволяющими использовать для нанесения композиции наиболее удобный метод трафаретной печати, а также традиционное оборудование для получения толстопленочных микросхем.

Формула изобретения

ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ преимущественно для изготовления толстопленочных микросхем, включающая свинецсодержащее стекло и негативный фоторезист, отличающаяся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и улучшения реологических свойств, она дополнительно содержит раствор бутадиен-нитрильного каучука в диметилформамиде, а в качестве негативного фоторезиста содержит негативный фоторезист на основе олигоэфиракрилата при следующем содержании компонентов, мас.ч.:
Свинецсодержащее стекло - 40,2 - 51,3
Негативный фоторезист на основе олигоэфиракрилата - 25,6 - 44,8
Бутадиен-нитрильный каучук - 1,2 - 2,8
Диметилформамид - 13,0 - 20,3

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2