Стекло для покрытий на стали Советский патент 1985 года по МПК C03C3/64 C03C8/02 

ел

4

ISD

4

I

Изобретение относится к технологии силикатов и может быть использовано в микроэлектронике для создания изоляционных покрытий на стальной подложке для коммутационньгх пла а также в качестве запщтного покрытия металлических частей микроэлектронных приборов.

Известно стекло, содержащее,мас. SiOj 44,7-53,8; , 12,6-16,3; SrO 30,0-40,2} Cr О,. 0,5-1,0; , 0,5-3,0.

Указанное стекло предназначено для защиты тугоплавких металлов от окисления при работе на воздухе при повышенных температурах fl .

Недостатками указанного состава стекла являются недостаточно большой ТКПР (71-8О10 град-) для возможности использования его в качестве покрытия по стали и невысокие диэлектрические свойства (диэлектрическая проницаемость при f 1,0 МГ 9,4-14,7).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является стекло для защиты сталей и сплавов от высокотемпературной газовой коррозии следующего состава, мас.%: SiOj 27,231,2; ВаО 35,7-39,7,- BgO 5,3-7,3, TiO 13,4-15,4; GrjO, 3,5-5,5; А170 6,7-8,7; КгО 0,1-0,3 fz.

Недостатками известного стекла являются довольно высокая .диэлектрическая проницаемость (11,5-11,9) и низкое удельное объемное электросопротивление Ом-м.

Цель изобретения является снижение диэлектрической проницаемости и повышение удельного объемного сопротивления.

Поставленная цель достигается те что стекло дпя покрытий на стали, включающее SiOj, AlgO, BaO, , дополнительно содержит SrO и MfOi при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Si02 30,90-34,70

МгО, 4,95-5,35

Вас 31,40-51,80

BjO,- 4,80-5,30

SrO5,0-26,60

0,90-1,00

Синтез стекла осуществляют в газовой пламенной печи при 1400-1450 С в корундовых тиглях емкостью 0,1 л.

42242

В качестве сырьевых материалов используются кварцевый песок, глинозем, борную кислоту, углекислый барий, углекислый стронций, пятлоксид 5 ванадия.

Стекломассу гранулируют на воду, высушивают и размапывают до величины удельной поверхности 5000-6000 см /г. Нанесение покрытий на пластины из стали проводят методом электрофореза или методом нанесения водной суспензии. Пластины сушат на воздухе при 90-100°Св течение 15-20 мин, после чего обжигают в электрической печи при 8005 850°Св течение 15-20 мин. В процессе охлаждения покрытие кристаллизуется.

В табл. 1 приведены предпагаемые составы стекол.

В табл. 2 даны физико-механические свойства предлагаемых составов стекол, Выбранное соотношение компонентой обеспечивает предлагаемому стеклу диэлектрическую проницаемость на 32- 38% ниже, чем у известной эмали и высокое удельное объемное электросопротивление (вьнпе на 3-4 порядка) .

Высокие диэлейтрические характеристики предлагаемого стекла в сочетании с ТКЛР, согласугацимся с ТКПР стали, 30 позволяет получить качественное электроизоляционное покрытие по стали.

Технологический процесс нанесения известного покрытия существенно . отличается от толс опленочной техноло- 35 гии получения стекловидных покрытий,

Эмалирование стали предусматривает приготовление пшикера, в состав которого входит фриттованная эмаль, лина и оксид хрома в определенных

40

количественных соотношениях. Температура обжига эмали состаапяет 11501.180 С. Изготовление элёктроизоляiijioHHoro покрытия на основе предлагаемого стекла осуществляют методом

45 электрофореза с последующим вжиганием элементов проводящей схемы.

Температура вжигания покрытия составляет 800-850 с, т.е. на 300330°С ниже,чем у известной эмали.Высо50кая температура вжигания недопустима из-за оплавления медных проводников при создании многоуровневой разводки.

Таким образом, проведенный сопоставительный анализ показал, что

55 предлагаемое стекло отличается от из вестного улучшенными диэлектрическими характеристиками, низкой температурой,- вжигания.

Таблица 1

СТЕКЛО ДЛЯ ПОКРЫТИЙ НАСТАЛИ, включающее SiO, АЦО, ВаО, , отличающееся тем, что, с целью снижения диэлектрической проницаемости и повышения удельного объемного сопротивления, оно дополнительно содержит SrO и V,0 при следующем соотношении компонентов,мае.%: SiOj30,90-34,70 ,4,95-5,35 ВаО31,40-51,80 ВгО,4,80-5,30 SrO5,00-26,60 0,90-1,00 V.O а

Таблица 2