Керамический материал Советский патент 1979 года по МПК C04B35/10 C04B35/106 

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть испо.льзоваио для изготовления высокотемпературных изделий, работаю щих в интервале температур до З15 в том числе конденсаторов, подложе для микросхем и оснований резистор В настоящее время как в отечест ной, так и зарубежной технике для изготовления различного вида подложек, работающих при высокой температуре, используют корундовую керамику с небольитими добавками дл снижения температуры спекания. Известен керамический материал 1, содержащий, вес.%: Окись алюминия, 99,5-99,9 обожженная в среде сухого водорода 0,1гО,5 Окись галлия Данньпт материал опекается при 1б70±30с в вакууме с остаточньм давлением не более 10 NW.PT.CT. Микропористость керамики 1%. Мате риал имеет трудоемкую.технологию изготовления, так как обжиг глинозема в среде сухого водорода ма.1О проилводителен отсутствия в промьшленности печей большого габ рита. Наиболее близким техническим решением к данному является используемый в СССР для изготовления подложек микросхем керамический материал Поликор, в который в качестве минерализатора к окиси алюг-дан-ия добавляют различные соли магния в количестве 0,2-0,25 вес.% в пересчете на МдО 2. Поликор характеризуется высокими физическими и диэлектрическими свойствами, спекается в вакууме при температуре порядка , Материал обладает механической прочностью порядка 3000-3500 кг/см, диэлектрической проницаемостью ,510,8 при частоте 10 Гц; при 20 С-1 10 удельным объемом электросопротивлением при , при 400°С-10 ом.см. В связи с высокой температурой спекания этого материала его изготовление в производстве представляет значительные трудности. Делью изобретения является снижение температуры спекания при сохранении высоких диэлектрических характеристик в широком интервале температур, что обеспечит возмож f.-tf «

: .-. V .

,/

ность использования мгпериала наряду с изготовлением подложек: для изготовления высокотемпературных конденсаторов, работающих при ,

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

Окись алюминия

Двуокись циркония или гафния

Пример 1. В вибромельницу загружают порошок глинозема 99,-8% и добавку двуокиси гафния 0,2%, формуют 15 заготовки и спекают их при 15701бЗО°С. Электрические характеристики материала: 315°С(3-4) р 315С 10 -103 ом-см .

Пример 2. Материал, содер- 20 жащий глинозема 99% и 1% двуокиси гафния или циркония имеет температуру спекания 1580-1640 С.Электрические характеристики материала : tg 6 З15с (3-ао) - lO -pv3l5°C lO -lo aM.CM. 25

При м.е р 3. При содержании в материале 99,5% .AI2.O5 и 0,5% двуокиси циркония, температура .его спекачия составляет 1580-1640 С. ЭлектриПредлагаемый материал

ческие характеристики: t 315°C {6-10) 10, Яу 31 5с - ом-гм

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

Образцы обжигают при 1600±30°С в воздушной среде или 1580+300С 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 возможным изготовление этих материалов по пленочной технологии (150 мк 6 изгиба образцов - 3500 кг/см

(ср.знач.)

Ниже в таблице приведены некоторые свойства данного материала.