Токопроводящая композиция

 

СПИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1щ 563406

Союз Советеких

Социалчстхчюских

Р1еспубпии

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31,03.76 (21) 2340600/33 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.77. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 20.07.77 (51) М. Кл.- гС 04В 41/14

С 04В 39/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изабретеиий и открытий (53) УДК 666.65:621 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. И. Кошелев, Б. Я. Яковлев и Ю. К. Жилов (71) Заявитель (54) ТОКО П POВОДЯ ЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к микроэлектронике и может найти применение при изготовлении многослойных керамических плат для гибридных интегральных схем и керамических корпусов.

Известны составы для металлизации высокоглиноземистой керамики, которая используется для изготовления многослойных плат, на основе тугоплавких металлов, преимущественно молибдена или вольфрама, с добавками различных окислов или металлов и их соединений, образующих окислы в процессе термообработки (1). Известная композиция имеет синхронную усадку с керамическим диэлектриком.

Однако значительное содерхкание в ней диэлектрической фазы (окиси алюминия) существенно повышает удельное сопротивление проводников. Кроме того, проводники, полученные на основе известной композиции, имеют плохую адгезию к керамике.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является композиция, включающая Мо и Ъ 202 (2).

Недостаток такой композиции заключается в значительном удельном электросопротивлении, обусловленном высоким содержанием гОз.

Цель изобретения — снижение удельного сопротивления проводников и повышение их адгезии к керамическому диэлектрику.

Это достигается тем, что токопроводящая композиция, включающая порошок Мо или

W и V20> при следующем соотношении компонентов, вес. %:

5 Порошок Мо или % 60 — 95

V203 5 — 40

Вследствие того, что полутораокнсь ванадия имеет металлический тип проводимости и обладает низким удельным сопротивлением (5 10 —" Ом см), сопротивление получаемых проводников тоже низкое и не превышает для предложенной токопроводящей композиции 1 10 — - Ом/ квадрат (нлп толщине проводниковой пленки 20 мкм).

15 Предложенная токопроводящая композиция имеет синхронную усадку с керамическим диэлектриком во всем интервале спеканпя, что обеспечивает получение монолитного беспорнстого керампко-металлического тела. Способность полутораокиси ванадия образовывать при высоких температурах твердые растворы с окисью алюминия (которая является преобладающей фазой высокоглиноземистой керамики), а также синхронная усадка предложенной токопроводящей композиции с керамическим диэлектриком обуславливают высоку10 адгез1пО проводников к керамике, составляющую в среднем 500 — 700 кг/см-".

Использование предложенной токопроводящей композиции для изготовления проводников позволяет значительно улучшить пара". л - 46 %аф4К,:„

563406 метры гибридных интегральных схем, изготовляемых на ivli- огослойных керамических платах.

Так, например, уменьшение сопротивления проводников позволяет снизить время задеря- 5 ки сигнала и повысить тем самым быстродействие схем. Кроме того, увеличивается выход годных многослойных плат и повышается их стабильность, надежность и долговечность.

Технология получения многослойных кера- 10 мических плат с проводниками на основе предложенной токопроводящей композиции заключается в следующем.

Порошки молибдена (вольфрама) и полутораокиси ванадия измельчают до величины 15 удельной поверхности 4 — 5 тыс. см /г и 7—

8 тыс. см /г соответственно. Затем отвешивают компоненты в соответствии с рецептурой и смешивают в шаровой мельнице или иным способом. Перемешанную композицию пласти- 20 фицируют подходящей органической связкой, например смесью нитрильного каучука, этиленгликоля и дибутилфталата, и полученный

Свойства

Состав, об. %

Удельное сопротивление проводников, Ом.см

Адгезия к керамике, кг/см

V2O3

Мо

0,6 10

0,8 10

0 7.10 — 2

0,8.10

520

90

690

28

530,88

12

620

Порошок Мо или W б0 — 95

25 Ъ зОз 5 — 40

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ¹ 429115, кл. С 04В 41/14, 1973.

30 2. Патент Франции М 2050б07, кл. Н 01с

7/00, 1970.

Формула изобретения

Составитель Н. Соболева

Техред 3. Тараненко

Корректор Н. Аук

Редактор T. Кузьмина

Заказ 1608/13 Изд. № 566 Тираж 778 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раугпская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Токопроводящая композиция для металлизации заготовок многослойных керамических плат, включающая порошок Мо или W z VqO>, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения удельного сопротивления и повышения адгезии к керамике, она содержит компоненты в следующем соотношении, вес. %: материал наносят методом трафаретной печати или любым другим способом на сырые керамические листы. Керамические листы собирают в пакет, спрессовывгют и обжигают в защитной или восстановительной среде при температуре 1500 †1800 в зависимости от температуры спекания используемой керамики. В результате получают проводники, образующие с керамикой плотное монолитное тело. При этом проводники могут располагаться как внутри, так и на поверхности многослойной платы.

В таблице приведены примеры конкретных составов предложенной токопроводящей композиции и свойства проводников, полученных с их применением. В качестве диэлектрика при изготовлении образцов многослойных плат использовали поликоровую керамику (99,5 вес. % окиси алюминия, 0,5 вес. окиси магния). Образцы спекались в среде увлажненного водорода при температуре 1700 С.

Толщина полученных проводников составляла

20 мкм.