Токопроводящая паста

 

Союз Советсиик

Социалистических

Рестгублин

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 792292 (6) ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.12.78 (2) ) 2690933/24-07 .с присоединением заявки М (23) Приоритет

3 (51) М. Кл.

Н 01 В 1/02

)веударстееииый кемитет

СССР вв леван изебретеиий и открытий

Опубликовано 30.12.80. Бюллетень Рй 48

Дата опубликования описания 30.12.80 (53) УДК 621.315 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. В. Тебенько, А. И. Якшин, М. А. Примович, В. А. Пидковка (7)) Заявитель (54) ТОКОПРОВОДЯЩАЯ ПАСТА -"1 «) - 103

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение,в частности, при производстве интегральных схем.

Известны различные проводниковые пасты и композиции, содержащие в качестве токопроводящей фазы мелкодисперсный порошок серебра, а в качестве связующего — окислы кремния, бора, кадмия (1).

Общим существенным недостатком всех этих композиций является то, что они не обладают достаточной стойкостью к вьицелачиванию и имеют относительно невысокую электропроводность.

Известна токонроводящая паста (21, содержащая в качестве токопроводящей фазы мелкодисперсный порошок серебра и кадмия, а в качестве неорганического связующего — кадмиевое стекло (SiO> — В Оэ — CdO), а также органическую связку, при следующем соотношении компонентов, вес Я:

Мелкодисперсное серебро 65 — 78

Мелкодисперсный кадмий 3 — 12

Кадмиевое стекло

ЗiОз- В Оэ ° CdO 4 — 7

Органическая связка 13 — 17.

Существенным недостатком этой пасты является то, что проводники иэ данной пасты обладают большой склонностью к выщелачиванию при лужении. Это обстоятельство создает определенные трудности при изготовлении гибридных интегральных схем, так как для получения качественных луженных проводников необходимо

10 очень точно выдерживать температуру припоя и время лужения. В случае незначительного отклонения от этих величин происходит растворе. ние проводниковой дорожки в припое.

Известно, что выщелачивание происходит за счет миграции ионов серебра в припой.

Кроме того, полученные на основе этой пасты проводники обладают удельным поверхностным сопротивлением не более 0,009 Ом/мм, Можно назвать много областей электронной промышленности, где данная величина электропроводности проводников является явно недостаточной. Например, в производстве высокочастотных СВЧ-схем, удельным поверх20

II p и м е р 2 (с средним содержанием компонентов вес%), )

Мелкодисперсное серебро 60

Мелкодисперсный полуборид никеля.

55

3 792292 костным сопротивлением проводников должна . находиться в пределах 0,004 — 0,005 Ом/мм, Следовательно, известная паста в таких схемах применяться не может.

Целью изобретения является снижение воэS можности растворимости пасты в припое.

Поставленная цель достигается тем, что токопроводящая паста, содержащая мелкодисперсное серебро, кадмиевое стекло и органическую связку, дополнительно содержит мелкодисперсный порошок полуборида никеля, а в качестве органической связки содержит смесь лвнолина, вазелинового масла и циклогексанола, взятых в соотношении 15:3:1, при этом компоненты взяты в следующем соотношении,вес.%:

Мелкодисперсное серебро 56-63

Мслкодисперсный полуборид никеля 10-14

Кадмиевое стекло 8 — 10

Смесь ланолина ваэелинового масла и циклогексанола взятых в соотношении 15:3:1 17 — 20 .

Пример 1 исполнения (с максимальным содержанием Nq В) .

Предварительно помолотые и просушенные до постоянного веса мелкодисперсные порошки кадмиевого стекла состава: SIO — 5,0 вес.%, Al>O, — 10 вес.%, ВаΠ— 10 вес%, CdO—

35 вес.%, PbO —.33 вес.%, М0 0з — 2 вес.%, В20э .— 5 вес.% с удельной поверхностью

Syn = 6000 — 8000 см /г, полуборид никеля, М,В с $уд = 5000 — 6000 см /г и полученное путем химического восстановления из раствора

AgNOg мелкодисперсное серебро с4@ 8000. 100000 см /г, тщательно перемешивают до получения однородной смеси.

К усредненной смеси порошков добавляют органическую связку (ланолин, ваэелиновое масло, циклогексанол в соотношении 15:3:1).

Порошок и связка перетираются на пастотерке до получения однородной по консистенции пасты, беэ комков, расслоений и других дефектов.

Состав исходных компонентов пасты, вес.%:

Мелкодисперсное серебро 56,0 .Полуборид никеля 14,0

Кадмиевое стекло 100

Органическая связка 20,0Изготовленную пасту наносят через сеткотрафарет на подложки из керамики 22ХСи вжигают в конвеерной печи. Температура вжигания — 800 + 5 С, выдержка в зоне максимального нагрева — 15 мин.

Кадмиевое стекло 8

Органическая связка 20 °

Технология получения аналогична примеру 1.

Пример 3 (содержанием в вес%)

Мелкодисперсное серебро 63

Мелкодисперсный полуборид никеля 10

Кадмиевое стекло 10

Органическая связка 17 °

Технология получения аналогична примеру 1.

Полученные композиции имели следующие характеристики: — количество циклов погружения платы с проводником в расплавленный припой ПОС вЂ” 61, при котором происходит растворение проводника, при продолжительности одного цикла

5,3,7с; — удельное поверхностное сопротивление полученных проводников, в Ом/мм — 0,00410,0049.

Для испытания брались платы, на которых длина проводниковой дорожки составляла

230 квадратов. Приведенные данные подтверждаются актом испытания, прилагаемым к насттоящей заявке.

Предлагаемая паста для толстопленочных проводников имеет то преимущество, что по сравнению с известными пастами, имеющими в своем составе мелкодисперсное серебро,обеспечивает более высокую стойкость к растворимости в припое изготовленных иэ нее проводников. Это означает, что в процессе изготовления гибридных интегральных схем можно значительно облегчить операцию лужения проводников при одновременном повьииении их качества и процента выхода годных изделий.

Нет обходимости очень точно выдерживать температуру расплавленного припоя и времени лужения, а это дает возможность применять менее точное, а значит более дешевое оборудование, что в конечном итоге положительно сказывается на стоимости готовых изделий. Кроме того, стоимость изделий снижается за счет меньшего брака на операции лужения.

Формула изобретения

Токопроводящая паста, содержащая мелкодисперсный порошок серебра, кадмиевое стекло и органическую связку, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью снижения растворимости пасты в припое, она дополнительно содержит мелкодиснерсный порошок полуборида никеля, а в качестве органической связки смесь ланолина, вазелинового масла и циклогексанола, взятых в соотношении 15:3:1, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

792292

56-63

10-14

8 — 10

17 20

Редактор Л. Гольдина

Тираж 844 ° Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10142/50

Филиал ППП "Патент", г; Ужгород, ул. Проектная, 4

Мелкодисперсное серебро

Мелкодисперсный полуборнд никеля

Кадмиевое стекло

Смесь ланолина, вазелинового масла и циклогексанола в соотношении

15:3:1

Источники информации, принятые во внимание при зкспертнзе

1. Авторское свидетельство СССР Р 481069, кл. Н 01 В 1/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР N 42317" кл. Н 01 В 1/02, 1974.

Составитель Л. Кругликов

Техред ЖХастелевич Корректор И. Муска