Токопроводящая паста Советский патент 1980 года по МПК H01B1/02 

(54) ТОКОПРОВО 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 крем ния, бора, кадмия 1. Общим существенным недостатком всех этих композиций является то, что они не обладают достаточной стойкостью к выщелачиванию и имеют относительно невысокую электропроводность. Известна токопроводящая паста 2, содержащая в качестве токопроводящей фазы мелкодисперсный порощок серебра и кадмия, а в качестве неорганического связующего - кадми евое стекло (SiOj-В Оз-CdO) , а также орган ческую связку, при следующем соотношении компонентов, вес.%: Мелкодисперсное серебро65-78 Мелкодисперсный кадмий3-12 Я ПАСТА 1 .п т Б lyjl Ш4Л:РТ0В Кадмиевое стекло SiOa-BjOj-CdO4-7 Органическая связка13-17. Существенным недостатком этой пасты является то, что проводники иэ данной пасты обладают большой склонностью к вьш елачиванию при лужении. Это обстоятельство создает онределенные трудности при изготовлении гибридных интегральных схем, так как для получения качественных луженных проводников необходимо очень точно выдерживать температуру припоя и время лужения. В случае незначительного отклонения от этих величин происходит растворение 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 прюизводстве высокочастотных СВЧ-схем, удельным поверх37костным 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 возможности растворимости пасты в припое. Поставленная цель достигается тем, что то- копроводящая паста, содержащая мелкодисперс ное серебро, кадмиевое стекло и органическую связку, дополнительно содержит мелкодисперсный порошок полуборида никеля, а в качест ве органической связки содержит смесь ланолина, вазелинового масла и циклогексанола, взятых в соотношении 15:3:1, при этом компо ненты взяты в следующем соотношении вес.%: Мелкодисперсное серебро56-63 Мелкодисперсный полуборид никеля 0-14 Кадмиевое стекло8-10 Смесь ланолина вазелинового масла и даклогексанолавзятых в соотношении 15:3:1 17-20 , Пример исполнения (с максимальны содержанием Nj В). Предварительно помолотые и просушенные до постоянного веса мелкодисперсные порошки кадмиевого стекла состава: SiOa - .5,0 вес. - 10 вес,%, ВаО - 10 вес.%, CdO 35 вес.%, РЬО -.33 вес.%, NdiOj - 2 вес.%, 8263 .- 5 вес.% с удельной поверхностью 5уд, 6000-8000 , полуборид никеля, NiB с 5уд, 5000-6000 и полученное путам химического восстановления из раствора AgNOa мелкодисперсное серебро СчЗц5 8000100000 , тщательно перемешивают до получения однородной смеси. К усредненной смеси порошков добавляют органическую связку (ланолин, вазелиновое масло, циклогексанол в соотношении 15:3:1). Порошок и связка перетираются на пастотерке до получения однородной по консистенции пас ты, без комков, расслоений и других дефекто Состав исходных компонентов пасты, вес.%: Мелкодисперсное серебро . 56,0 Полуборид никеля14,0 Кадмиевое стекло. 10,0 Органическая связка20,0. Изготовленную пасту наносят через сеткотрафарет на подложки из керамики 22ХСи вяшгают в конвеерной печи. Температура вжи гания - 800 ± 5°С, вьщержка в зоне максимального нагрева - 15 мин. Пример2 (с средним содержанием компонентов вес.%). Мелкодисперсное серебро60 Мелкодисперсный полуборид никеля Кадмиевое стекло8 Органическая связка20. Технология получения аналогична примеру 1. П р и м е р 3 (содержанием в вес.%) Мелкодисперсное серебро63 Мелкодисперсный полуборид никеля10 Кадмиевое стекло10 Органическая связка17. Технология получения аналогична примеру 1. Полученные композиции имели следующие характеристики: -количество циклов погружения штаты с проводником в расплавленный припой ПОС-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 настоящей заявке. Предлагаемая паста для толстопленочных проводников имеет то преимущество, что по сравнению с известными пастами, имеюш1ими в своем составе мелкодисперсное серебро, обеспечивает более высокую стойкость к растворимости в припое изготовленных из нее проводников. Это означает, что в процессе изготовления гибридных интегральных схем можно значительно облегчить операцию лужения проводников при одновременном повышении 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, отличающаяся тем, что, с целью снижения растворимости пасты в Припое, она дополнительно содержит мелкодисперсный порошок полуборида никеля, а в качестве органической связки смесь ланолина, вазелинового масла и циклогексанола, взятых в соотношении 15:3:1, при следуквдем соотношении компонентов, вес.%:

Мелкодисперсное серебро

Мелкодисперсный полуборид никеля

Кадмиевое стекло

Смесь ланолина, вазелинового масла и циклогексанола в соотношении 15:3:1

7922926

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №481069, 5 кл. Н 01 В 1/04, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР №42317 кл. Н 01 В 1/02, 1974.