Способ металлизации неорганического диэлектрика Советский патент 1978 года по МПК C04B41/14 

1

Изобретение относится к электронной, радиотехнической и электротехнической отраслям промышленности, в частности к способам получения тонкопленочных металлизационных покрытий на неорганических диэлектриках.

Известен способ тонкопленочной металлизации путем термического испарения металла в вакууме 1.

Этот способ трудоемок, требует сложного оборудования, а также применения диэлектрических подложек с чистотой обработки поверхности по 14 классу точности.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ металлизации неорганических диэлектриков с помощью металлизационной ленты, который состоит в том, что металлизационную ленту, выполненную из суспензии металлических порошков с органической связкой и пластификатором на органической пленке, приводят в контакт с диэлектриком, пленку отслаивают, а покрытие подвергают термообработке до вжигания в диэлектрик

2. Способ обеспечивает получение металлизационного слоя равномерной толщины и высокую производительность, однако не позволяет получить толщину покрытия менее 15-20 мкм и также требует предварительной шлифовки диэлектрика.

Цель изобретения - нолучение металлизационного покрытия толщиной 0,1-1 мкм.

Достигается это за счет того, что по предлагаемому способу метализации неорганического диэлектрика путем обжига его в контакте с металлизационной лентой, в качестве последней используют металлическую ленту, которую предварительно окисляют на глубину 0,1 - 1 мкм, а обжиг осуществляют при температуре на 50- 100°С выще температуры размягчения диэлектрика, после чего ленту отслаивают, а

диэлектрик подвергают термообработке в востановительной среде при температуре на 150-200°С ниже температуры его размягчения.

Окисление поверхностной зоны металлической фольги создает слой с ослабленной физико-химической связью. В процессе термообработки узла происходит диффузия элемептов окисла металла в диэлектрик,

причем, за счет встраивания окисла в структурную решетку окисла диэлектрика образуется связь более прочная, чем связь окисел-металл, что нозволяет при отслаивании металлической фольги производить

отрыв именно по зоне металл - окисел.

Термообработка при температуре на 50- 100°С выше температуры размягчения диэлектрика обеспечивает достаточную диффузию ионов и прочную связь металл- диэлектрик, повторная термообработка после отрыва фольги обеспечивает восстановление окисной пленки до металла без деформации диэлектрика.

Пример. Молибденовую ленту толщиной 0,15 мм окисляют на глубину 0,5 мкм, приводят в соприкосновение с изделием из кристаллизующегося стекла и нагревают узел в азотной атмосфере до 1000°С, выдерживают при этой температуре 15 мин, после чего спижают температуру до 900°С, выдерживают 4.ч и охлаждают до комнатной температ й.

У|.Олиблёно ву «пденту отслаивают от закрисха ллизщ шшго материала. Образец подвергают-термообработке при 700°С в атмосфере .,й охлаждают. Получе1|цая таким обраеём пленка на поверхности днэлектрика имеет толщину 0,5 мкм, удельщйрг электросопротивление при 20°С 0,05 Ом-мм2/м и .теплопроводность 0,347 кал/см-с-град.

Пример 2. Никелевую ленту толщиной 0,2 мм, окисленную на глубину 0,3 мкм, приводят в соприкосновение со стеклом С-48-1 и нагревают в атмосфере азота до 650°С, выдерживают при этой температуре 15 мин и охлаждают. ,

Никелевую ленту отслаивают от образца, который затем подвергают термообработке при 400°С в атмосфере водорода и охлаждают. Никелевая пленка на поверхности стекла имеет толщину 0,3 мкм, удельное электрическое сопротивление при 20°С 0,08 ом-мм /м и теплопроводность 0,2 кал/ /см-с-град.

Пример 3. Ленту из ферроникелевого сплава толщиной 0,1 мм, окисленную на глубину 0,5 мкм приводят в соприкосновение со стеклом С-93-1 и нагревают до 600°С, выдерживают 10 мин и охлаждают.

Ленту отслаивают, а образец подвергают термообработке при 350°С в атмосфере водорода и охлаждают. Полученная пленка имеет толщину 0,5 мкм и удельное электрическое сопротивление при 20°С 0,4 Ом- .

Данный способ позволяет получать металлизационные нокрытия толщиной 1000

о

А-1 мкм, не требуя предварительной цеханической обработки.

Формула изобретения

Способ металлизации неорганического

диэлектрика путем обжига его в контакте с металлизационной лентой, отличающийся тем, что, с целью получения металлизационного слоя толщиной 0,1 - 1 мкм, в качестве металлизационной ленты используют металлическую, которую предварительно окисляют на глубину 0, мкм, а обжиг осуществляют при температуре, на 50-100°С превыщающей температуру размягчения диэлектрика, после чего ленту

отслаивают, а диэлектрик подвергают термообработке в восстановительной среде при температуре на 150-200°С ниже температуры его размягчения.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Сергеев В. С. и Волжин И. И. Интегральные гибридные схемы. М., «Советское радио, 1973, с. 22-25, 42-43.

2.Авторское свидетельство СССР № 165106, кл. С 04В 41/14, 1962.