Суспензия для электрофоретического осаждения диэлектрических покрытий

Авторы патента:

C25D13/02 - неорганических соединений

Изобретение относится к электрофоретическому осаждению диэлектрических покрытий и может быть использовано при изготовлении металлодиэлектрических подложек в микроэлектронике. Цель изобретения - уменьшение разнотолщинности покрытий, улучшение их электроизоляционных свойств и расширение технологических возможностей. Суспензия по изобретению содержит, мас.%: ситаллоцемент системы BaO-MgO-B₂O₃-SiO₂ 2,5 - 3,5; азотнокислый алюминий (девятиводный) 0,003 - 0,009 и изобутиловый спирт - остальное. Она обеспечивает формирование покрытий на подложках различных размеров, маленьких и больших (более 60 48 1 мм), с отверстиями диаметром менее 1,6 мм, с высокой плотностью и высокими электрофизическими характеристиками, что повышает выход годных подложек. 2 табл.

Изобретение относится к композициям (суспензиям) для осаждения покрытий на металлические основания методом электрофореза и может быть использовано в приборостроении при изготовлении металлодиэлектрических подложек, служащих основаниями пленочных гибридно-интегральных узлов микроэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является уменьшение разнотолщинности покрытий, улучшение их электроизоляционных свойств и расширение технологических возможностей. В соответствии с изобретением суспензия для электрофоретического осаждения имеет состав, мас. Ситаллоцемент системы BaO-MgO-B₂O₅-SiO₂ 2,5-3,5 Алюминий азотнокислый девятиводный 0,003-0,009 Изобутиловый спирт Остальное Отклонения в соответствующих технологических условиях (Стекло СЭ-3.ПБАО. 027.012. ТУ. Алюминий азотнокислый девятиводный ТУ 6-09-3657-74. Спирт изобутиловый. ГОСТ 6016-77) параметров исходных компонентов суспензии приводят к изменению свойств суспензии при заданных значениях процентного содержания ситаллоцемента и электролита за пределы оптимальных значений, обеспечивающих получение электрофоретического покрытия с требуемыми параметрами после высокотемпературной термообработки. Поэтому необходимо контролировать свойства суспензии по значениям электропроводности и рН. В связи с этим обеспечение требуемого качества покрытия задается следующим набором параметров суспензии: концентрация ситаллоцемента, концентрация электролита в суспензии, электропроводность и рН суспензии. Для нанесения покрытий были приготовлены семь суспензий. В качестве дисперсной фазы суспензии использовали порошок стекла для ситаллоцемента марки СЭ-3 (ПБАО.027.012 ТУ), в качестве дисперсной среды изобутиловый спирт марки ЧДА (ГОСТ 6016-77), в качестве электролита алюминий азотнокислый девятиводный марки ОСЧ (ТУ 6-09-3657-74). Суспензии получали смешиванием компонентов с помощью УЗ-вибратора при частоте 22 кГц. Покрытие наносили методом электрофореза на металлические основания размером 60х48 и 110х170 мм с отверстиями диаметром 1,2 и 1,4 мм при напряжении 500-600 В. Режим осаждения выбирали таким образом, чтобы минимизировать нежелательные электрохимические процессы, сопутствующие электрофоретическому осаждению покрытия из суспензии одного состава. Длительность электроосаждения покрытий толщиной 110 10 мкм составляла 14-15 мин. Сформированное электрофоретическое покрытие подвергали ИК-сушке при температуре 100-120^оС в течение 7-10 мин. Высокотемпературную обработку осуществляли в конвейерной электропечи типа СК-10/16 при максимальной температуре 820-840^оС и скорости конвейера 60 мм/мин. Толщина покрытия 0,1-0,12 мм. Свойства диэлектрических покрытий, осажденных из суспензий с различным соотношением ингредиентов, представлены в табл.1 и 2. Из приведенных данных следует, что суспензия предлагаемого состава позволяет снизить разброс по толщине покрытия на поверхности заготовок и стенках отверстий. Причем с увеличением размеров подложки эффективность применения суспензии предлагаемого состава повышается. В сравнении с известным решением состав по изобретению позволяет снизить разброс по толщине покрытия в 1,5-3 раза для подложек размером 60х48х1 мм, в 6-7 раз для подложек размером 110х170х1 мм и подложек, содержащих отверстия диаметром менее 1,6 мм. Это обусловлено большей зависимостью качества покрытий на поверхности заготовок увеличенной площади и стенках отверстий малого диаметра от значений параметров суспензии, плотности электрофоретического осадка, от колебаний режимов изготовления подложек. Из табл.2 видно, что предлагаемый состав суспензии обеспечивает большую плотность электрофоретического осадка, лучшие электроизоляционные характеристики подложек, значительно повышает выход годных подложек. Причем улучшение названных показателей имеет место для различных видов подложек, включая малоразмерные подложки, не содержащие отверстия диаметром менее 1,6 мм. Изготовление на основе суспензии известного состава больше размерных подложек и подложек, содержащих отверстия диаметром менее 1,6 мм, невозможно. С увеличением плотности осадка создаются более благоприятные условия для процессов высокотемпературной обработки (спекание, размягчение и кристаллизация покрытия). При высокотемпературной обработке происходит также образование адгезионных связей между покрытием и металлическим основанием. Одновременное образование адгезионных связей и формирование однородного по толщине и структуре стеклокристаллического покрытия заготовки, включая поверхность, стенки отверстий и торцы, также требуют более высоких значений плотности электрофоретического осадка. Указанные преимущества позволяют широко использовать изобретение в микроэлектронике.

Формула изобретения

СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ на металлические изделия, содержащая ситаллоцемент системы BaO MgO - B₂O₃ SiO₂, азотнокислый алюминий и изобутиловый спирт, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения разнотолщинности покрытий, улучшения их электроизоляционных свойств и расширения технологических возможностей, она содержит компоненты при следующем соотношении, мас. Ситаллоцемент системы BaO MgO B₂O₃ SiO₂ 2,5 - 3,5 Алюминий азотнокислый (девятиводный) 0,003 0,009 Изобутиловый спирт Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000

Способ получения декоративных покрытий // 998592

Устройство для электрофоретического нанесения покрытий на металлические изделия // 735663

Суспензия для катофорезного нанесения эмиссионных покрытий // 645994

Суспензия для электрофоретического нанесения износостойких покрытий // 635158

Устройство для электрофоретического нанесения покрытий на металлические изделия // 560013

Патент 414329 // 414329

Элекгрофорётйчёского нанесения покрытий11дт^гь,.ь библ! // 311982

Суспензия для катафоретического нанесенияпокрытий // 310952

Способ получения ферритовых покрытий // 309977

Электрофоретический способ формирования покрытий // 2283902

Изобретение относится к области электрохимии, в частности к коллоидной химии, электрохимии дисперсий и гелей, и может быть использовано в электронной промышленности для формирования элементов топологии электронных компонент: люминесцентных слоев на активных и пассивных матрицах, оксидных слоев, смешанных оксидных слоев и керамики, нанесения и отверждения смол, связующих компонентов, биндеров, красителей, полимерных материалов, защитных и пассивирующих слоев, тонких пленок, светофильтров на экранных стеклах дисплеев, в создании цветных устройств индикации, телевизионной и дисплейной техники, а также экранных узлов к ним с матричной топологией элементов

Способ получения износостойкого покрытия // 2591932

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения покрытий с использованием магнетронного распыления металлов, и может быть использовано для получения износостойких покрытий металлических деталей трения, в частности для компрессора газотурбинных двигателей и установок. Способ получения износостойкого покрытия на поверхности металлического изделия включает нанесение покрытия из сплава системы NiCrAlY с последующим нанесением на него керамического слоя магнетронным распылением мишени из сплава циркония, содержащего редкоземельные элементы, в среде аргона и кислорода. Осуществляют нанесение керамического слоя на основе стабилизированного оксида циркония со столбчатой структурой и открытыми порами, который насыщают дисульфидом молибдена или вольфрама в процессе катафореза. Нанесение керамического слоя магнетронным распылением мишени осуществляют из сплава циркония, содержащего, мас.%: иттрий 2-7,5, гадолиний 2-7,5, цирконий - остальное. Увеличивается износостойкость насыщенных сульфидами покрытий. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.

Способ изготовления высокоплотной, в том числе оптической керамики с использованием электрофоретического осаждения наночастиц // 2638205

Изобретение относится к области получения керамических материалов и может быть использовано для изготовления высокоплотной, в том числе оптической, керамики. Технический результат изобретения - снижение дефектности компактов и, соответственно, керамики при исключении использования дорогостоящего прессового оборудования. В способе изготовления высокоплотной, в том числе оптической, керамики получают слабоагрегированные наночастицы оксидов методами высокоэнергетического физического диспергирования, например методом лазерного испарения материала или методом электрического взрыва проводника. Из порошка наночастиц готовят суспензию в неводном растворителе с концентрацией от 0,1 до 10 вес.%, обрабатывают ультразвуком и после центрифугирования формируют компакты электрофоретическим осаждением (ЭФО) при напряженности электрического поля, регулируемой от 50 до 300 В/см, и при плотности тока, выбираемой от 0,05 мА/см2 до 5 мА/см2, в течение от 1 до 200 мин в зависимости от необходимой толщины заготовки. Полученные компакты сушат и спекают. Для ЭФО компактов толщиной до нескольких миллиметров используют импульсное напряжение с изменением полярности, при этом напряжение обратной полярности составляет не более 20% от напряжения прямой полярности, а длительность импульсов регулируется от 1 мс до 10 с. 5 з.п. ф-лы, 1 пр.