СТЕКЛО ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ АЛЮМИНИЕВОЙ ПРОВОДНИКОВОЙ РАЗВОДКИ Российский патент 1995 года по МПК C03C8/24 C03C3/72 

Изобретение относится к составам некристаллизующихся легкоплавких стекол, предназначенных для изоляции алюминиевой проводниковой разводки газоразрядных индикаторных панелей, а также может быть использовано для межслойной, межкомпонентной изоляции, планаризации, бескорпусной защиты интегральных схем, спаивания кремниевых структур при изготовлении микросборок и сенсоров и в других областях электронной техники.

Известно стекло, используемое для защиты полупроводниковых приборов, содержащее, мас. PbO 65-75; SiO₂ 8-12; B₂O₃ 7-8; CuO 0,5-3; Al₂O₃ до 0,5; ZnO 5-15; CdO 0,5-15.

Известное стекло имеет температуру оплавления 420-430^о С, удельное сопротивление (ρ_v) при 200^о С 12¹² Ом ˙ см, коэффициент термического линейного расширения (КТЛР) 85 ˙ 10^-7 1/град.

Недостатками данного стекла являются низкая оптическая прозрачность, склонность к кристаллизации при формировании диэлектрических слоев на основе стекловидных порошков с последующим оплавлением и несогласованность по КТЛР со стеклопластиной, используемой при изготовлении газоразрядных индикаторных панелей.

Достигаемым техническим результатом является уменьшение взаимодействия стекла с алюминиевой металлизацией и снижение удельного сопротивления проводников.

Указанный технический результат достигается тем, что стекло, преимущественно для изоляции алюминиевой проводниковой разводки, содержит следующие компоненты, мас. PbO 65-75; B₂O₃ 8-17; SiO₂ 8-16; Al₂O₃ 0,1-4; ZnO 0,5-8; CdO 0,5-7; Sb₂O₅ 0,1-2; причем сумма ZnO и CdO равна 5-10 мас.

Изобретение поясняется конкретными составами стекол, приведенными в табл.1.

Стекло синтезировали из оксидов в корундизовых тиглях в электропечах с силитовыми нагревателями при 1000^оС с выдержкой 1 ч. Выработку стекла проводили в виде гранулята путем отливки расплава стекломассы в дистиллированную воду. Для измерения КТЛР и t_н.д стекол отливали образцы в виде штабиков (50х50х5 мм³). Гранулят стекла измельчали в агатовом барабане на планетарной мельнице до получения порошка с удельной поверхностью 5000 см²/г.

На основе измельченного порошка стекла готовили диэлектрическую пасту с использованием в качестве органического связующего 3%-ного раствора этилцеллюлозы в терпениоле. Диэлектрическую пасту наносили методом трафаретной печати на стеклопластину поверх предварительно отформированной алюминиевой проводниковой разводки. После подсушки на воздухе при 120^о С в течение 15 мин осуществляли оплавление диэлектрического слоя в воздушной атмосфере в конвейерной печи с выдержкой 2,5 ч при максимальной температуре.

Свойства описываемых составов приведены в табл.2.

Применение стекол описываемых составов позволяет резко уменьшить взаимодействие стекловидного диэлектрика в процессе его вжигания с алюминиевой проводниковой разводкой и снизить удельное поверхностное сопротивление алюминиевой металлизации по сравнению с прототипом.

Использование: для изоляции алюминиевой проводниковой разводки газоразрядных индикаторных панелей, а также для межслойной, межкомпонентной изоляции, планаризации, бескорпусной защиты интегральных схем, спаивания кремниевых структур при изготовлении микросборок и сенсоров и в других областях электронной техники. Сущность изобретения: стекло, преимущественно для изоляции алюминиевой проводниковой разводки, содержит, мас.%: оксид свинца 65 - 75 БФ PbO; оксид бора 8 - 17 ВФ B₂O₃; оксид кремния 8 - 16 БФ SiO₂; оксид алюминия 0,1 - 4 БФ Al₂O₃; оксид цинка 0,5 - 8 БФ ZnO; оксид кадмия 0,5 - 7 БФ CdO; оксид сурьмы 0,1 - 2 БФ Sb₂O₅ , причем сумма ZnO и CdO равна 5 - 10 мас. % . Свойства стекла: КТЛР (80-85)·10^-7K^-1 температура начала деформации 425 - 440°С, удельное объемное сопротивление при 20^°>10¹²Ом·см температура оплавления порошковых слоев 570 - 590°С, стекло прозрачное, удельное поверхностное сопротивление алюминиевой металлизации 0,013 - 0,015 Ом/о. 2 табл.

СТЕКЛО ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ АЛЮМИНИЕВОЙ ПРОВОДНИКОВОЙ РАЗВОДКИ, включающее PbO, B₂O₃, SiO₂, ZnO, CdO, Al₂O₃, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит Sb₂O₅ при следующем соотношении компонентов, мас.

PbO 65 75
B₂O₃ 8 17
SiO₂ 8 16
ZnO 0,5 8,0
CdO 0,5 7,0
Al₂O₃ 0,1 4,0
Sb₂O₅ 0,1 2,0
причем ZnO + CdO 5 10 мас.