Способ металлизации диэлектриков

 

бибди е s iv A (iц 570571

СПИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Ссюв Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.09.75 (21) 2175509/33 с присоединением заявки № (51) М, Кл.2 С 04В 41/14

Совета Министров СССР ло делам изобрвтвиий и открытий

Опубликовано 30.08.77. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 20.10.77 (53) УДК 666.762.11.056 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Н. Ярмолинская, T. H. Лызлова и А. С. Левин (71) Заявитель (54) СПОСОБ МЕТАЛЛИЗАЦИИ ДИЭЛЕКТРИКОВ

ГосудвРстввииый комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области изготовления электровакуумных и полупроводниковых приборов и может быть использовано при нанесении на диэлектрики металлизационных паст, содержащих стеклофазу.

Известен способ нанесения на керамику металлизационной пасты, содержащей стеклофазу, состоящий в том, что на деталь наносят слой пасты толщиной 60 — 80 мкм и вжигают ее при температуре 1280 — 1350 С

И.

Такой способ не может быть применен для металлизации деталей микроэлектроники, так как вжигание при температуре 1280—

1350 С приводит к деформации тонкостенных деталей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ металлизации диэлектриков стеклосодержащей пастой путем ее нанесения с последующей термообработкой в восстановительной атмосфере (21.

Недостаток способа — деформация тонкостенных деталей.

С целью предотвращения деформации диэлектриков предлагают в способе, включающем нанесение стеклосодержащей металлизационной пасты и термообработку в восстановительной атмосфере, последнюю осуществлять в две ступени: первая — в среде с влажностью от +10 до +35 С до температуры, обеспечивающей вязкость стеклофазы

10 — 10" пуаз, с выдержкой 20 — 60 мин, а вторая — в среде с влажностью от +5 до — 25 С при температуре 750 — 1250 С с выдер5 жкой 20 — 50 мин.

Известно, что улучшение смачиваемости металлических частиц стеклом может быть достигнуто путем создания окисной пленки на поверхности этих частиц.

10 Это условие обеспечивается в предложенном способе проведением первого этапа термообработки в увлажненной (точка росы от

+ 10 до +35 С) восстановительной среде.

Температура вжигания на первом этапе дол15 жна соответствовать температуре, при которой вязкость стеклофазы составляет 108 — 10" пуаз.

При дальнейшем повышении температуры происходит увеличение подвижности стекло20 фазы, при этом происходит спекание металлизационного покрытия. Для восстановления верхнего слоя металлизации второй этап проводят в восстановительной среде с точкой росы от +5 до — 25 С с выдержкой при максимальной температуре 750 — 1250 С в течение 20 — 50 мин.

Проведение термообработки в два этапа обеспечивает получение плотного беспористо.

ro металлизационного слоя при пониженных температурах.

570571

Составитель Н, Соболева

Тсхред И. Карандашова Корректор Л. Брахнина

Редактор А. Соловьева

Подписное

Заказ 2219/13 Изд. № 714 Тира>к 778

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Пример. На детали из алюмооксидного керамического материала размером 24+30)C

><0,5 мм наносят пасту состава, вес. %:

Мо 26,3; МоОз 52,6; МпОз 3,5; WOq 3,5;

РезОз 0,45; Си>О 0,05; стекло 13,2.

При этом используют, например, стекло состава, вес. %:

SiO> 54; ZnO 6; А40з17,5; ВаО 8; СаО 13,5.

Указанное стекло имеет вязкость 10" пуаз при температуре 850 С.

Вжпгание металлизационного слоя проводят в печи с формиргазом в следующем режиме: подъем температуры до 850 С в увлажненном формиргазе (точка росы +19 С); выдержка при температуре 850 С в течение 30 мин; переключение на сухой формиргаз (точка росы — 20 С); подъем температуры до 1100 С; выдержка при температуре 1100 С в течение 30 мин.

Петрографический анализ микрошлифов показал, что частички металла равномерно распределены в стеклофазе. Поры практически отсутствуют. Переходный слой при 350кратном увеличении отсутствует. Стеклофаза растекается по поверхности керамики, заполняя микроперовности и поры, повторяя рельеф поверхности детали.

После вжигания детали имеют плоскостность 0,03 — 0,045 мкм (при допустимом значении 0,05 мкм).

Сохранение плоскостности деталей является одним из важнейших вопросов технологии изготовления элементов микроэлектроники.

Таким образом, предлагаемый способ ооеспечивает получение качественного металлизационного покрытия.

Формула изобретения

Способ металлизации диэлектриков стеклосодержащей пастой путем ее нанесения с последующей термообработкой в восстанови15 тельной атмосфере, отличающийся тем, что, с целью предотвращения деформации диэлектриков, термообработку осуществляют в две ступени: первая — в среде с влажностью от +10 до +35 С до температуры, обеспечи20 вающей вязкость стеклофазы 10 — 10" пуаз, с выдержкой 20 — 60 мин, а вторая — в среде с влажностью от +5 до — 25 С при температуре 750 — 1250 С с выдержкой в течение 20—

50 мин.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 155000, кл. С 23с 7/00, 1962.

30 2. Патент США № 2857664, кл. 29 — 473.1, опубл. 1958.