Керамический материал

 

петен не-тфхнцчеснйя е;,е етена М Ь А

ОНИ

ЙЗОБРЕХЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61} Дополнительное к авт. свнд-ву (22} Заявлено 141 ) 77(21) 2544483/29-33

С 04 В 35/10 с присоединением заявки No

Государетвеииый комитет

СССР во делам изобретений и откоытий (23} Прнорнтет (53) УДК ббб. 798. 2 (088. 8) Опублнковано 15.11.79. Бюллетень К9 42

Дата опубликования опнсання 18.11.79 (72) Авторы изобретения

Г,K,Кириллова, Г,А.Михайлова и Б.А.Ротенберг (71) Заявитель (54) КЕРАМИЧЕСКИЙ MATEPHAJI

Окись алюминия, обожженная в среде суХого водорода

Окись галлия

99, 5-99, 9

О, 1-.0 5

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано для изготовления высокотемпературных изделий, работающих в интервале температур до 315 С, в том числе конденсаторов, подложек для микросхем и оснований резисторов °

В настоящее время как в отечественной, так и зарубежной технике для изготовления различного вида подложек, работающих при высокой температуре, используют корундовую керамику с небольшими добавками для снижения температуры спекания, I

Известен керамический материал (1), содержащий, вес. е: данный матери ал выпекается при

1б70 30 С в вакууме с остаточным давлением не более 10 (ьм, рт.ст.

Микропористость керамики 1Ъ. Материал имеет трудоемкую технологию изготовления, так как обжиг глинозема в среде сухого водорода малопроизводителен из- а от";òñòíèÿ в промыаленности печей большого габарита.

Наиболее близким техническим решением к данному является используемый в СССР для изготовления подложек микросхем керамический материал Поликор, в который в качестве минерализатора к окиси алюминия добавляют различные соли магния в количестве 0,2-0,25 вес.Ъ в пересчете на MgO (2) . Поликор характеризуется высокими физическими и диэлектрическими свойствами, спекается в вакууме при темпеРатуре порядка 1750 С. Материал обладает механической прочностью порядка 3000-3500 кг/см, диэлек-. трической проницаемостью б = 10,510 8 при частоте 10 Гц; фд при

20 С-1 ° 10 удельным объемом электро) сопротивлением при 1009C-10 б, при

400 С-10 ом си.

В связи с высокой температурой спекания этого материала его изготовление в производстве представляет. значительные трудности, 11елью изобретения является снижение температуры спекания при сохра— ненни высоких диэлектрнЧеских характеристик в широком интервале температур, что обеспечит возмож99,0-99,8

0,2-1,0

Окись алюминия

Двуокись циркония или гафния

Предлагаемый материал с добавкой Н10

Р„, ам

Температура спекания, oÑ

315 (100:31J5 ) кг/с

1 3 О 10 10 2800

)10 10 3200

1 8

2 9

1 9

1 8

1 7

1610+

1600+

2 4 10 2900! ! !

3400

1 3 10 3000

1 3 10 3500

1 ! !

3700! ! !

4000

3200

1 4. 1042! ! 1

3200 честве добавки двуокись циркония или гафния при следующем соотношении компонентов, вес. Ъ:

При использовании материала в качестве диэлектрика для конденсаторов он отвечает требованиям: tjP 50

315 не более 10 ° 10 4 и р„ 315 не менее 10(!шч си. Окись алюминия 99,0-99,8

TKF. материалов с добавками НХО колеблется в пределах (.. — )

+ (95- 126)

1/ С 10; с добавками Zv 02 в пред 55

Ф лах +(100:139) 1/ С 10 Источники информации, Формула изобретени,я принятые во внимание при экспертизе

Керамический материал на основе 1. Авторское свидетельство СССР окиси алюминия с добавками, о т л и- 9456802, кл.С 04 В 35/10, 1972, ч а ю шийся тем, что,с целью 2. Химическая технология керамиснижения температуры спекания при ки и огнеупоров..Под.ред.П,П.Будникосохранении высоких диэлектрических ва, М., Литература по строительЮ характеристик, он содержит в ка- ству, 1972, 310-319. цНИИПИ Заказ 6541/5 Тираж 702 Подписное

Филиал ППП !1атент, г. Ужгород, 5!л, Проектная,4 ность исполь зо ван ия материала наряду с изготовлением подложек для изготовления высокотемпературных конденсаторов, работающих при 315 С.

Поставленная цель достигается тем, что керамический материал на 5 основе окиси алюминия с добавками содержит в качестве последних двуокись циркония или гафния, вес. Ъ:

Пример 1 ° В вибромельницу загружают порошок глинозема 99,8Ъ и добавку двуокиси гафния 0,2%, формуют 15 заготовки и спекают их при 15701630 С. Электрич! кие характеристики материала: kgb при 315аC (3-4) ° 10, 315 С = 10 -10 ам см .

Пример 2, Материал, содер- 20 жащий глинозема 99% и 1% двуокиси гафии я или циркония имеет температуру спекания 1580-1640 С.Электрические о хаюактеристики материала: дб 315 С (3-М) - 10 Д !315 C-10 — 10 ам ° см.

П р и м .е р 3, При содержании в материале 99, 5Ъ .AI 0 и О, 5Ъ двуокиси циркония, температура его спекания составляет 1580-1640 С. Электрические характеристики: @315 С (6-10) ° 10 4, P„315î(= 10 ам г!

Компоненты (глинозем и добавку) измельчают в вибромельнице в течение 10-12 час до размера частиц не более 2,5 мкм, затем готовят образцы либо прессованием дисков, либо отливкой через фильеру пленки, на которые наносят серебряные или

Мо=Mn электюоды..

Образцы обжигают при 1600 30 С в воздушной среде или 1580+300 С в вакууме при Мо-Мп металлизации. и получают дисковые или монолитные конденсаторы или подложки для различного вида микросхем.

Предлагаемый материал характеризуется широким интервалом спекания при, наличии небольшой микропористости: при обжиге в воздушной среде микропористость — 5%; при спекании в вакууме 2%,при сохранении размера,пор 5 мкм и менее, что делает воэможным изготовление этих материалов по пленочной технологии (150 мкм) изгиба образцов — 3500 кг/см (cp.знач.)

Ниже в таблице приведены некоторые свойства данного материала,