Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЛЕГКОПЛАВКОГО ПРИПОЕЧНОГО МАТЕРИАЛА
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЛЕГКОПЛАВКОГО ПРИПОЕЧНОГО МАТЕРИАЛА

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЛЕГКОПЛАВКОГО ПРИПОЕЧНОГО МАТЕРИАЛА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: изобретение относится к составам материалов, в частности к составу низкотемпературной стеклокомпозиции, используемой в электронной технике для герметизации корпусов интегральных схем (ИС). Снижение температуры спаивания композиции повышает стабильность электрических параметров интегральных схем (ИС), уменьшает коррозию металлических вводов и повышает выход годных приборов. Сущность изобретения: композиция для легкоплавкого припоечного материала включает 11,5 - 20,6 мас.% кордиерита в качестве наполнителя и 79,4 - 88,5 мас.% легкоплавкого стекла. Стекло, включающее B2O3, SiO2, Al2O3, PbO, PbF2 и ZnO, дополнительно содержит TeO2 при следующем соотношении компонентов, мас.%: B2O3 10 - 13; SiO2 0,1 - 0,9; Al2O3 0,1 - 0,8; PbO 70 - 75; PbF2 5 - 10; ZnO 0,1 - 1,3; TeO2 3,5 - 9. 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2053211
Класс(ы) патента: C04B37/00, C03C8/24
Номер заявки: 5026372/33
Дата подачи заявки: 23.09.1991
Дата публикации: 27.01.1996
Заявитель(и): Акционерное общество Научно-производственный центр "Научно- исследовательский институт электровакуумного стекла"
Автор(ы): Петровых Н.В.; Княжер Г.Б.; Репина В.М.; Джуринский К.Б.; Мурашкина И.М.
Патентообладатель(и): Акционерное общество Научно-производственный центр "Научно- исследовательский институт электровакуумного стекла"
Описание изобретения: Изобретение относится к составам материалов, в частности к составу низкотемпературной стеклокомпозиции, используемой в электронной технике для герметизации корпусов интегральных схем (ИС). Снижение температуры спаивания композиции повышает стабильность электрических параметров интегральных схем (ИС), уменьшает коррозию металлических вводов и повышает выход годных приборов.
Известна композиция, включающая, мас. 50-55 легкоплавкого припоечного стекла (ЛПС); 38-42 титаната свинца и 6-9 силиката циркония, причем стекло, включающее РbО, В2О3 и SiО2, дополнительно содержит Al2O3 при следующем соотношении компонентов, мас.
PbO 84-86; B2O3 12-14; SiO2 0,7-1,1; Al2O3 0,5-1,2 [1]
Недостатком указанного материала является недостаточно низкая температура спаивания не менее 440оС.
Известна также композиция, включающая 53-81,5 мас. стекла, содержащего, мас. В2О3 12-14, SiO2 0,7-1,3; ZnO 0,1-2,0; ОРЗЭ 1,0-3,0; остальное РbО и 18,5-45 мас. наполнителя [2]
Однако температура спаивания композиции 400-420оС также недостаточно низка.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является композиция, включающая, об. 50-65 порошка легкоплавкого стекла и 35-50 порошка наполнителя ( β -эвкриптита, циркона, титаната свинца и других материалов), причем порошок стекла содержит, мол. PbO 45-60; PbF2 0-8; B2O3 25-32; ZnO 6-11; ВаО 0-5; SiO2 1-5; Al2O3 0-4; Tl2O 1-13 [3] что в пересчете на мас. составляет:PbO 55-75,3; PbF2 0-9,5; B2O3 10-12,2; BaO 0-3,0; SiO2 0,7-1,0; Tl2O 2,8-29,8; Аl2O3 0-0,5.
Эти композиции позволяют спаивать корпуса интегральных схем (ИС) при температурах ниже 400оС, что существенно улучшает параметры приборов. Снижение температуры спаивания данной стеклокомпозицией обеспечивается главным образом за счет содержания Tl2O в составе стекла, входящего в данную композицию. Недостатком таллиевых стекол является их высокая токсичность в сочетании с большой летучестью, а также низкая влагостойкость. В связи с этим работа с таллиевыми составами стекол должна производиться в специально оборудованных для указанных целей помещениях при соблюдении строгих мер индивидуальной защиты.
Целью изобретения является снижение температуры спаивания, диэлектрической проницаемости, токсичности и повышение влагостойкости.
Поставленная цель достигается тем, что композиция для легкоплавкого припоечного материала, содержащая 11,5-20,6 мас. кордиерита в качестве наполнителя и бесталлиевое легкоплавкое стекло, включающее В2О3, SiO2, РbO, PbF2, ZnO и Аl2О3, дополнительно содержит ТеО2 при следующем соотношении компонентов, мас. В2О3 10-13 SiO2 0,1-0,9 PbO 70-75 PbF2 5-10 Al2O3 0,1-0,8 ZnO 0,1-1,3 TeO2 3,5-9,0
Таким образом, предлагается бесталлиевое легкоплавкое стекло, содержащее дополнительно TeO2, которая существенно менее токсична, имеет относительно более высокую влагостойкость, повышает устойчивость к кристаллизации. При использовании TeO2 в предложенной композиции удается снизить температуру герметизации до 385-395оС.
В табл. 1 приведены конкретные составы и свойства легкоплавкого стекла для композиции в сравнении с прототипом.
В качестве наполнителя для снижения ТКЛР и диэлектрической проницаемости ε стеклокомпозиция содержит кордиерит в виде тонкодисперсного порошка (S≈3000 см2/г).
В табл. 2 приведены конкретные составы и свойства композиций.
В связи с ограниченным потреблением указанного состава для специальных приборов СВЧ-техники технология его производства является мелкосерийным и состоит в следующем: синтез ЛПС производится из химически чистых реактивов: Н3ВО3, SiO2, Pb3O4, PbF2, ZnO, и TeO2 в корундовых тиглях в силитовой печи при температурах 800-900оС. Перед отливкой стекломассу тщательно перемешивают с помощью кварцевой трубки, а затем гранулируют путем отливки на массивную металлическую плиту и прокатывания на ней металлическим валком. Полученную крошку стекла измельчают в барабане из высокосортной стали в планетарной мельнице до дисперсности 2000 см2/г. Затем к порошку ЛПС добавляют мелкодисперсный порошок кордиерита и смешивают в той же планетарной мельнице в течение 3-5 мин.
В полученную композицию добавляют раствор связующего до получения сметанообразной пасты, которую используют при нанесении на спаиваемые детали ИС. Герметизация корпусов производится путем нагревания сборки спаиваемых деталей до 385-395оС и выдержки при этой температуре в течение ≈20 мин. Полученные изделия вакуумплотны и имеют необходимые диэлектрические параметры: tg δ ≈ 40 ˙ 10-4 и ε ≅ 13 в СВЧ-диапазоне.
Таким образом, предлагаемый припоечный материал обладает комплексом свойств, необходимых для герметизации микроволновых ИС СВЧ-техники при низкой температуре спаивания ≈390 ± 5оС.
Формула изобретения: КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЛЕГКОПЛАВКОГО ПРИПОЕЧНОГО МАТЕРИАЛА, включающая кордиерит в качестве наполнителя и легкоплавкое стекло, содержащее B2O3, SiO2, Al2O3, PbO, PbF2, ZnO, отличающаяся тем, что она содержит 11,5 - 20,6 мас.% кордиерита и 79,4 - 88,5 мас.% легкоплавкого стекла, которое дополнительно содержит TeO2 при следующем соотношении компонентов стекла, мас. %:
B2O3 - 10 - 13
SiO2 - 0,1 - 0,9
Al2O3 - 0,1 - 0,8
PbO - 70 - 75
PbF2 - 5 - 10
ZnO - 0,1 - 1,3
TeO2 - 3,5 - 9,0