SU1033460A1

SU1033460A1 - Glass for interlayer insulation

Info

Publication number: SU1033460A1
Application number: SU823421552A
Authority: SU
Inventors: Нинель Мироновна Бобкова; Зинаида Филипповна Манченко; Людмила Георгиевна Шишканова; Маргарита Александровна Афанасьева; Клавдия Николаевна Янкевич
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Им.С.М.Кирова
Priority date: 1982-04-09
Filing date: 1982-04-09
Publication date: 1983-08-07

Description

со соwith so

4four

О5 О Изобретение относитс к технологии силикатов и может быть использо вано в производстве полупроводниковых структур с медными проводниками на подложках из керамики, изготавли ваемых в защитных средах. Известно стекло дл герметизатии металлокерамических узлов, включающее , масД: SiOo 5,5-1,5; 820316,5 22,0; ZnO 3,3-Т2,0; ВаО t)2,ij-b3,0; А120,, 2,э-3,0; F е20з2,0-3,0 . Данное стекло имеет КТР Г/Ь ,(-87,7 удельное сопротивление При 500 С5 ,5-10 -i,1-10 Ом-см 1 J. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс стекло, . включающее, масД : РЬО М,0- 2-8; Si02 2Ь-35; В20з 2-5; ZnO 0,5-10; MgO 0,5-10 . Недостатками данного стекла вл ютс низкие электроизол ционные характеристики стекла в защитных ср дах, обусловленные наличием в его составе окисла свинца, легко восста навливающегос в защитных средах, необходимых при замене проводников из драгметаллов на медные проводники . Кроме того, стекло имеет низкую температуру разм гчени , что де лает его непригодным дл изготовлени полупроводниковых структур, так как технологи формировани пок рытий по керамике с медными проводн ками предусматривает разм гчение стекла при более высоких температурах (620-650°С). Цель изобретени - повышение эле роизол ционных свойств многослойных покрытий с медной разводкой по керамике. Пос:тавленна цель достигаетс тем, что стекло дл межслойной изол ции , включающее Si02, AloOi, 20, ZnO , дополнительно содержит ВаО, при следующем соотношении компонент масД: Si02 30-35 А120з -6 ВгОэ 18-23 ZnO , 1ь-17 ВаО 23,-28 Стекло синтезируют на основе следующих сырьевых материалов: кварцевого песка, глинозема, борной кислоть, углекислого бари и окиси цинка. Вар т стекло при 14бО в течение 1 ч, вырабатывают методом лить и прессовани в металлические формы или готов т гранул т путем выливани в холодную проточную воду. Конкретные примеры составов и физико-химических свойств стекол приведены в таблице. Как видно из таблицы, предлагаемое бтекло имеет электрическое сопроти .вление почти в 2 раза выше, чем известное , диэлектрические потери (tg с при f Т МГц/ в 5 раз меньше, так как в составе стекла не содержитс окислоё металлов переменной валентности . Температура разм гчени (620-650°С) и ТКЛР 45-60) X . позвол ют применить данное стекло дл изготовлени полупроводниковых структур с медной разводкой в защитных средах на керамических подложках . Стекла, наход щиес за пределами за вл емой Ьбласти составов , облада хорошими электроизол ционными свойствами, по величине ТКЛР и температуре разм гчени вл ютс непригодными дл покрытий по керамике. Стекло вл етс .экономически эффективным , так как позвол ет заменить проводники из драгметаллов (серебра , платины )на медные, что приведет к экономии дефицитных и дорогосто щих материалов, а также повысит надежность и долговечность приборов , поскольку в новом составе отсутствуют окислы переходных металлов , ухудшающие их электрические характеристкки.O5 O The invention relates to the technology of silicates and can be used in the production of semiconductor structures with copper conductors on ceramic substrates made in protective media. Known glass for sealing metal-ceramic units, including, masd: SiOo 5.5-1.5; 820316.5 22.0; ZnO 3,3-T2,0; BAO t) 2, ij-b3,0; A120 ,, 2, e-3.0; F e3 3,0-3,0. This glass has a CTE of G / L, (- 87.7 specific resistance At 500 C5, 5-10 -i, 1-10 Ohm-cm 1 J. The closest to the invention in technical essence and the achieved result is glass, which includes MAD: PbO M, 0-2-8; SiO2b-35; B20z 2-5; ZnO 0.5-10; MgO 0.5-10. The disadvantages of this glass are the low electrical insulating characteristics of glass in protective devices. , due to the presence of lead oxide in its composition, which is easily reduced in protective media and is necessary when replacing the conductors of precious metals with copper conductors. tangible softening temperature, which makes it unsuitable for the fabrication of semiconductor structures, since the technology of forming coatings on ceramics with copper conductors involves the softening of glass at higher temperatures (620-650 ° C). The purpose of the invention is to increase the properties of multilayer coatings with copper wiring on ceramics. Present: the pressed target is achieved by the fact that glass for interlayer insulation, including Si02, AloOi, 20, ZnO, also contains BaO, in the following ratio of components: 120z -6 VgOe 18-23 ZnO, BaO 17 1b-23, -28 Glass synthesized based on the following raw materials: quartz sand, alumina, boric acid, barium carbonate and zinc oxide. Cook the glass at 14bO for 1 hour, produce by casting and pressing into metal molds or prepare granulation by pouring into cold running water. Specific examples of the composition and physicochemical properties of glasses are given in the table. As can be seen from the table, the proposed glass has an electrical resistance of almost 2 times higher than the known dielectric loss (tg s at f T MHz / is 5 times less, since the glass contains no oxidative metals of variable valence. Temperature of gcheni (620-650 ° C) and TCLE 45-60) X. This glass is used to make semiconductor structures with copper wiring in protective media on ceramic substrates. Glasses located outside the claimed area of the composition have good electrical insulating properties, they are unsuitable for ceramics coatings in terms of thermal expansion coefficient and thermal expansion. Glass is economically effective because it allows you to replace the conductors of precious metals (silver, platinum) with copper, which will lead to savings of scarce and expensive materials, as well as increase the reliability and durability of the devices, since there are no oxides of transition metals in the new composition impairing their electrical characteristics.

3939

33

35 30 32,5 26 30-35 6 5,5 7 2-835 30 32.5 26 30-35 6 5.5 7 2-8

Коэффициент линейного термическоро расширени сС i20-300), rpaA--Coefficient of linear thermal expansion (cC i20-300), rpaA--

Температура варки ,Cooking temperature

Температура разм гчени ,Softening temperature

Электрическое сопротивление, ОмElectric resistance, Ohm

Диэлектрические потери при f: 1,5 МГц, }0Dielectric loss at f: 1.5 MHz,} 0

1033 60л1033 60l

Продолжение таблицыTable continuation

58±2 57±2 56+2 .Ь3±2, ,-6058 ± 2 57 ± 2 56 + 2 .b3 ± 2, -60

k()Q k6Q 1300k () Q k6Q 1300

630 635 580ki Q 630 635 580ki Q

КЯ .10 10 QW .10 10

15 25 20 3015 25 20 30

105105

Claims

GLASS FOR INTERLAYER INSULATION, including Si0 £, AljO-j, Βρθ ^, ΖηΟ. Characterized in that, in order to improve the electrical insulation properties of multilayer coatings with copper wiring for ceramics, it additionally contains BaO in the following ratio of components, wt.%

S i 30-35 A1 ₂ 0h 4-6 ^At 2 ° 3 18-23 ΖηΟ 15-17 Wow 23-28

>