Стекло для композиционного материала

 

Изобретение относится к технологии силикатов , в частности, к производству легкоплавкого свинцового алюмоборосиликатного стекла для композиционного материала, предназначенного для использования в микроэлектронике в качестве низкотемпературных покрытий и стеклоприпоев, в том числе для материалов с относительно невысокими коэффициентами теплового расширения. С целью снижения температуры растекания и улучшения технологических свойств стекло для композиционного материала содержит /мас.%/ : SIO<SB POS="POST">2</SB> 2,0-3,0, B<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> 21,0-25,0, AL<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> 1,5-2,5, PBO 62,0-68,0, MGO 0,3-0,5, CAO 0,3-0,5, SB<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">5</SB> 2,0-4,0, JN<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> 1,0-3,0, ZNO 1,0-2,0, CU<SB POS="POST">2</SB>O 0,3-0,5, CDO 1,0-2,0. Температура растекания 450±10°С, коэффициент теплового расширения α 770±1,0.10<SP POS="POST">-7</SP> град<SP POS="POST">-1</SP>, водоустойчивость 0,68-1,51%.

СОЮЗ С(жТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ИЕ (1l) А1 ($р 4 С 03 С 3/074, 8/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4350063/31-33 (22) 25.12.87 (46) 23.08.89. Бюп. Р 31 71) Белорусский политехнический ин. итут (7 3) И. К. Немкович (53) 666. 112.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 509548, кл. С 03 С 3/074, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Ф 757489, кл. С 03 С 3/074, 197Ь ° (54) СТЕКЛО ДЛЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к технологии силикатов, в частности к производству легкоплавкого свинцового алюмоборосиликатного стекла для композиционного материала, предназнаИзобретение относится к технологии синдикатов, к производству легкоплавкого свинцового алюмоборосиликатного стекла для композиционного материала, предназначенного для использования в микроэлектронике в качестве низкотемпературньпс покрытий и стеклоприпоев, в том числе для материалов с относительно невысокими коэффициентами теплового расширения.

Цель изобретения - снижение температуры растекания и улучшение технологических свойств, Конкретные составы стекол призедены в Фабл. 1.

Свойства стекол даны в табл. 2.

Синтез стекол осуществляется в газовой и электрической печах в кварцевых и корундовых тиглях при 1050+

2 ченного для использования в микроэлектронике в качестве низкотемпера-, -.урных покрытий и стеклоприпоев, в и числе для материалов с относит тельно невысокими коэффициентами теплового расширения. С целью снижения температуры растекания и улучшения технологических свойств стекло для композиционного материала содержит, мас. й: SiO< 2,0 — 3,0; В10

21,0 " 25,0; А1 О 1,5 - 2,5; РЬО

62 0 — 68,0; MgO 0,3 - 0 5; СаО

0,3 - 0,5; Sb<0@ 2,0 — 4,0; Хп О

1,0 — 3,0; ЕпО 1,0 — 2,0; Си О 0,3—

0,5; CdO 1,Π— 2,0 ° Температура растекания 450+10 С, коэффициент теплового расширения eL 770 1,0 ° 10 град водоустойчивость 0,68 - 1,51X °

3 табл °

«50 С. При указанном режиме стекла хорошо варятся и осветляются,и при годны для получения различных иэделий методами отливки, прессования и изготовления гранулята.

Предлагаемое стекло может использоваться для создания низкотемпературного композиционного материала, используемого в микроэлектронике вкачестве легкоплавких стеклоприпоев и защитных покрытий, в том числе для материалов подложек микросхемы с низкими коэффициентами теплового расширения.

Композиционный материал имеет следующий состав, мас.Х; стекло 92,095,0; кварцевое стекло 5,0 — 8,0.

Конкретные составы композиционных материалов и характеристики покрытий

3 150249 прн температуре обжига 475+25 C на подложках нэ кремния, ситалла, керамики и высокоглиноземистого матерна.«. ла "люкалокс" приведены в табл. 3, Как показывают данные, приведенные в табл.3, разработанные ннэкотемпературные композиционные материалы обеспечивают получение при пониженных температурах монолитных без трещин с 10 хорошей адгеэией стекловидных покрытий к подложкам иэ материалов с широким диапазоном коэффициента теплового расширения, что свидетельствует о хорошей совместимости этих 15 материалов и обеспечивает им положительный эффект.

Формула изобретения

Стекло для композиционного материала, включакщее SiOz, ВiОз, Al Q» . 20

6 4

PbO, MgO, CaO, БЬ О, In 0» о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения температуры растекания и улучшения технологических свойств, 3. оно дополнительно содержит ZnO, Cu О

Cd0 при следующем соотношении компонентов, мас. Я:

Та бли ца 1

Содержание компонентов стекла, мас. и состава

Компоненты стекла

Т 1 Г

4 5

1 2 3

3,0

21,0

2,5

65,0

1,0

0,5

2,0

0 5

0,5

2,5

1,5

Таблица 2

Данные стекла состава г 1 г 4 Г

Свойства стекла

1 .5

Прозрачные стекла с хорошими варочновыработочными свойствами

Стеклообразные с хорошей растекаемостью и адгеэией в кремниевой подложке покрытия

450+10 450+10 450 >10 450+10 77,0 г1,0

SiOi

ВФ3

А1 О

PbO

ZnO

Cu О

СdO

MgO

СаО

8Ь,О, афпг.О 3

Варочно-выработочные свойства

Характеристика покрытий на подложке из кремния при

450 10 С

Т емп ер а тур а растекания, С

2,0 2,5

21,0 22,0

2,0 1,5

68,0 64,0

1,О 1,5

0,5 0,5

1,0, 1,0

0,5 0,5

0,5 0,5

2,0 4,0

1,5 2,0

Si0<

В,О, A1 O

PbO

MgO

СаО

Sb О

In os

ZnO

СО

Cd0

2,4 2,0

25,0 23,0

2,0 2,0

62,0 65,0

2,0 1,0

0,3 0,4

1,5 1,0

0,4 0,3

0,4 0,3

3,0 3,0

1,0 2,0

2-3

21-25

1,5-2,5

62-68

0,3-0,5

0,3-0,5

2-4

1-2

1-2

0,3-0 5

1-2

1 502496

Продолжение табл.2

Данных стекла состава

Свойства стекла

Коэффици ент теплового

77>0 1>0 77>0 .1>0 77>0+1>0 77>0+1>0 77>0+1>0

0,81

1,00 0,89

0,68

1,51

Таблица 3

Композиция Содержание компо нентов композиций, мас. 7

Характеристика покрытий на различных подложках

Кр емни

Керамика

Ситалл

Стекло Наполнитель > кварцевое стекло

100,0

Стекло

Растекаемость

Покрытия с хорошей растекаемостью и адгеэией к подложке,беэ тр ещин к подлож к подложке>без трещин ке,нез«ачительные трещины

Растекае95,0

5,0

То же

То же мость и адгезия к подложке хорошая, покрытия без трещин

То же

93,5 6,5

92,0 8,0

То же

Составитель Т. Трифонова

Техред Л.Олийнык

Редактор И. Дербак

Корректор Т. Малец

Заказ 5033/29 Тираж 418 Подпис«ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 расширения, (eL 10 ) град

Водоустойчивость>

Х и адгезия хорошие, покрытия имеют «ебольшие трещиныы

Покрытия с хорошей растекаемостью и адгезией к подложке,без трещин

Покрытия с хорошей растекаемостью и адгезией

Покрытия с хорошей растекаемостью и адгезией

Высокоглиноземистый материал "JIeкалокс"