Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СТЕКЛОСВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ПАСТ ТОЛСТОПЛЕНОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВ
СТЕКЛОСВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ПАСТ ТОЛСТОПЛЕНОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВ

СТЕКЛОСВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ПАСТ ТОЛСТОПЛЕНОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: изобретение относится к стекловидным материалам, предназначенным для использования в качестве стеклосвязующего в токопроводящих пастах толстопленочной технологии, преимущественно для толстопленочных резисторов. Стеклосвязующее относится к стеклообразующей системе PbO-B2O3-SiO2-Al2O3. Сущность изобретения состоит в том, что в известном стеклосвязуещем для паст толстопленочных резисторов, содержащем оксиды кремния, бора, алюминия и свинца, исходные компоненты взяты в следующих количественных соотношениях, мас. SiO2 43 47; B2O3 3 7; Al2O3 3 7; PbO 43 47. Это обеспечивает повышение качества толстопленочных резисторов.
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: 2044350
Класс(ы) патента: H01C7/00
Номер заявки: 92015963/10
Дата подачи заявки: 30.12.1992
Дата публикации: 20.09.1995
Заявитель(и): Московский институт электронной техники
Автор(ы): Петрова В.З.; Шутова Р.Ф.; Андронова Р.Е.; Морозова Т.М.; Колдашов Д.Н.
Патентообладатель(и): Московский институт электронной техники
Описание изобретения: Изобретение относится к стекловидным материалам, предназначенным для использования в качестве постоянного стеклосвязующего в токопроводящих пастах толстопленочной технологии, преимущественно для толстопленочных резисторов.
Для формирования толстопленочных схем, как правило, используют подложки из высокоглиноземистой керамики. Совершенство структуры толстых пленок, определяющее их параметры, зависит от совместимости материалов с керамическим основанием,
Известен резистивный материал [1] который в качестве стеклосвязующего может включать стекло состава, мас. PbO 49,4 B2O3 13,9 SiO2 24,8 MnO2 7,9 Al2O3 4,0
Указанный материал позволяет получать резисторы с удельным поверхностным сопротивлением ρs 5-100 кОм/ и температурным коэффициентом сопротивления ТКС ≅± 200˙ 10-6 К-1.
Наиболее близким к заявляемому является резистивный материал [2] включающий благородные металлы и стеклосвязующее состава, мас. PbO 30-50 SiO2 30-40 CaO 2-20 Al2O3 2-8 B2O3 2-8 TiO2 0,5-5 ZrO2 0,5-5
Стекло имеет температурный коэффициент расширения ТКЛР (35-44,6) ˙10-7 К-1. Низкий ТКЛР этого материала, а также недостаточная смачивающая способность его по отношению к высокоглиноземистой керамике не позволяют получать на его основе композиционные электропроводящие толстопленочные элементы с удовлетворительными характеристиками на керамических подложках.
Целью изобретения является повышение качества толстопленочных резисторов за счет согласования ТКЛР резистивного слоя и подложки, путем повышения ТКЛР стеклосвязующего и улучшения смачивающей способности стеклосвязующего по отношению к высокоглиноземистой керамике.
Цель достигается тем, что стеклосвязующее, включающее SiO2, B2O3, Al2O3, PbO, содержит указанные компоненты в соотношении, мас. SiO2 43-47 B2O3 3-7 Al2O3 3-7 PbO 43-47
Рост концентрации любого из тугоплавких компонентов (SiO2, Al2O3) за счет снижения содержания легкоплавких компонентов (B2O3, PbO) приводит к упрочнению структуры стекла и росту вязкости его расплава. При этом уменьшаются ТКЛР и смачивающая способность стекла. Увеличение содержания легкоплавких оксидов (B2O3, PbO) при снижении концентрации тугоплавких (SiO2, Al2O3) обусловливает повышение ТКЛР и смачивающей способности до таких значений, при которых не могут быть получены согласованные пленки на высокоглиноземистой керамике и наблюдается седиментация проводящей фазы в толстопленочных элементах. Возможность достижения указанного положительного эффекта в заявляемых пределах концентраций ингредиентов не является очевидной априори. Авторам не известны технические решения, приводящие к данному положительному эффекту аналогичными методами. Поэтому заявляемый материал отвечает категориями новизны и существенного отличия.
Для реализации поставленной цели были синтезированы материалы, составы и свойства которых представлены в табл.1. Синтез материалов проводили в корундизовых или кварцевых тиглях при температуре 1200оС с выдержкой 3 мин. В качестве сырьевых компонентов использовали борную кислоту и указанные оксиды в соответствии со стехиометрией, реактивы имели марку хч или чда. Воспроизводимость состава стекла при синтезе, обусловленная переходом материала тигля (Al2O3, SiO2) при взаимодействии с ним исходного расплава стекла, соответствует отклонению не более ±2% по массе.
ТКЛР стекол определяли по стандартной методике. Поскольку заявляемый материал предназначается для использования в качестве стеклосвязующего толстых пленок, для определения краевого угла смачивания была использована оригинальная методика, моделирующая процессы смачивания при формировании толстой пленки в конвейерной печи по реальному технологическому режиму, применяемому в промышленности. Методика заключается в том, что угол смачивания определяют в динамическом режиме при скорости подъема температуры в печи 10оС/мин ±2оС/мин. Образец стекла представляет собой цилиндр диаметром 3 мм и высотой 3 мм, спрессованный из стеклопорошка, удельная поверхность которого соответствует заданной для композиционного толстопленочного материала. Прессование проводят без использования каких-либо связующих с усилием порядка 0,8 Па. Образец помещают на предварительно обезжиренную и отожженную керамическую подложку марки 22ХС, М7 или ВК94-1 размером не менее 30х48 мм2.
Процесс смачивания фиксируют с помощью горизонтального микроскопа, снабженного лимбом, либо с помощью телекамеры с трансляцией на экран с лимбом. Угол смачивания определяют постоянно при нагреве образца от комнатной температуры до заданной максимальной. В отличие от традиционной методики определения равновесного угла смачивания, такая методика дает адекватную информацию для толстопленочной технологии.
Для иллюстрации практической ценности достигаемого положительного эффекта для толстопленочной технологии были сформированы толстопленочные резисторы, включающие оксид рутения с удельной поверхностью ≈ 40 м2/г и массовой долей в композиции 10% в которых в качестве стеклосвязующего использовали стекла составов NN 1-8 (прототип). Результаты их испытания приведены в табл.2.
и ТКС определяли по стандартной методике по 10 резисторам, сформированным на тест-плате с серебросодержащей проводниковой разводкой при 850оС, 12 мин. Δρs показывает разброс значений сопротивления резисторов при трех параллельных опытах по формированию резисторов (полный цикл от нанесения до вжигания при 850оС, 12 мин) и характеризует воспроизводимость удельного сопротивления. Более высокие качественные показатели заявляемого материала (примеры 1-3) достигаются за счет совершенной структуры резисторов, совместимых с подложкой.
Улучшение смачивающей способности стеклосвязующего по отношению к высокоглиноземистой керамике может привести к повышению качества любого толстопленочного элемента, формируемого на керамической подложке и включающего стекло заявляемого состава в качестве постоянного связующего.
Формула изобретения: СТЕКЛОСВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ПАСТ ТОЛСТОПЛЕНОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВ, включающее оксиды кремния, бора, алюминия и свинца, (SiO2, B2O3, Al2O3, PbO), отличающееся тем, что оно содержит исходные компоненты в следующих количественных соотношениях, мас.
Оксид кремния SiO2 43 47
Оксид бора B2O3 3 7
Оксид алюминия Al2O3 3 7
Оксид свинца PbO 43 47