Електропровідну пасту

Изобретение относится к толстопленочной микроэлектронике и может быть использовано для изготовления 'электропроводящих слоев методом трафаретной печати. Цель изобретения Изобретение относится к толстопленоччой микроэлектронике и может быть использовано для изготовления электропроводящих слоев методом трафаретной печати. Цель изобретения - повышение стойкости к длительным и многократном вжиганиям при сохранении высокой адгезии к подложке и низкого электросопротивления проводников. Борид никеля формулы Кі-В измельчают в планетарной мельнице совместно с диоксидом кремния до получения порошка с удельной поверхностью 60008000 см 2 /г и перетирают в агатовой ступке или на пастотерке с органическим связующим до получения однородной пасты. Пасту наносят на керамические подложки методом трафаретной печати и вжигают на воздухе в коьвейерной печи типа СК—10/16 или ПЭК-8 при 750-900°С. 29-91 повышение стойкости к длительным и многократно вжиганиям при сохранении высокой адгезии к подложке и низкого электросопротивления проводников. Электропроводящая паста, содержащая борид никеля NigB, диоксид кремния и органическое связующее, обеспечивает получение электропроводящих слоев с удельным поверхностным электросопротивлением 0,009-0,021 Ом/кв и адгезией к поверхности алюмооксидной керамики 130-200 кгс/см2 при вжигании |в течение 10-60 мин или 1-J5 циклов в диапазоне температур 750-900 С. 6 табл. Составы пасты и характеристики проводящих слоев представлены в табл. 1 - 6 . Дополнительным преимуществом изобретения является совместимость электропроводящей пасты на основе соединения никеля с сереоропалладиевыми проводниками при температурах вжигания 710-850°С, что позволяет применять облуживание контактных площадок и пайку навесных элементов при из готовлений многоуровневых микросборок за счет образования на поверхности никелевого проводника серебропалладневого слоя. Паста обеспечивает получение электропроводящих сиоев с удельным поверхностным электросопротивлением 0,009-0,021 Ом/О (у прототипа 0,0160,16 Ом/0) и адгезией к поверхности алюмооксидной керамики типа ВК-94-1 более 120 кгс/см 2 . Паста обеспеччва 00 1669316 ет укачанные электрофизические свойства при тзжигании в течение 10 60 мин или в течение 1-15 циклов вжиглиия £ интервале температур 7 50900 1 С. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ным и многократным вжиганиям при сохранении высокой адгезии к гТодложке и низкого электросопротивления проводников, она содержит в качестве борида никеля Ni^B (і), а В качестве неорганического связующего диоксид кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%: Электропроводящая паста, содержаБорид никеля I 83,0 - 87,0 щая борид никеля, неорганическое свя- і о Диоксид кремния 0,5 - 2,5 зующее и органическое связующее, Органическое свяо т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с зующее целью повышения стойкости к длитель12,0 - 15,0 Т а б л и ц а 1 Составы электропроводящей пасты на основе борида никеля и электрофизические параметры покрытий при температуре вжигания 850 С и выдержке 10 мин Состав SiO, Прототип 1 Удельное поверхностное органичес- электросопрокое связую- тивление, п , Ом/о ' щее Массовая доля компонентов, % і Адгезия к поверхности злюмооксидной керамики, G , кгс/см 2 0,016-0,150 •• хорошая 83 2 15 0,015 167 2 85 1,5 13,5 158 3 85,5 2,5 п 0,014 0,015 4 87 0,5 12,5 0,009 143 5 82,5 2,5 15 0,028 171 6' 83 3 Н 0,031 212 7 0,5 16 0,020 83 8 83,5 84,7 0,3 15 0,023 69 9 87 2 11 10 87,5 0,5 12 . 164 Разрывы проводниковой пленки 0,010 92 Т а б л и ц а Влияние температуры вжигания на свойства проводников (время вьщержки 10 мин) 7 50° С Состав OM/D 2 Ю*»кгс/см р.,Ом/П 6,кгс/см 138 3 0,020 0,020 0,021 4 0,019 1-0 1 2 850° С 810°С 128 133 0,018 0,018 0,020 0,016 2 2 900°С р6,0м/0 (;,кгс/см 140 0, 015 167 130 о,014 158 147 0 , 015 16А 139 0 , 009 143 2 1 Й5,0м/а Ю,кгс/см 0,013 0,014 0,013 0,007 206 194 204 208 1669316 Т а б л и ц а 3 Влияние времени выдержки при 8501- С на электрофиэнческне параметры пасты 10 мин Ре Ом/Ь б,кгс/см 1 PVOM/Q кгс/см 2 Прототип 0,016 1 0,015 167 0,015 2 0,014 158 0,014 3 0,015 164 4 0,009 ИЗ P S ,OM/Q со 169 > 0,016 60 мин 30 мин 20 мин Ом/О MJ,кгс/см 1 (J,КГС/СМ* 0,014 174 0,014 186 161 0,013 164 0,013 179 0,015 168 о,он 172 181 0,010 156 0,012 162 0,014 0,012 180 . Т а б л и ц а 4 Удельное поверхностное сопротивление проводников в зависимости от количества циклов вжигаиия при 8S0°C в течение 10 мин Удельное поверхностное сопротивление проводников, 0м/о Состав Количесто циклов вжигания, шт. 15 Прототип 0 , 016 — — — ~ — 1 0 , 015 0,015 0,014 0,015 2 0 , 014 0,013 0,013 0,014 3 0 , 015 0,015 0,015 0,016 4 0 , 009 0,010 0,011 0,011 о,015 о,014 о,016 о,012 о,017 о,015 о,020 о,012 Т а б л и ц а 5 Адгезия проводников к алюмооксидной подложке в зависимости от количества циклов вжигания при 850°С в течение 10 мин Величина адгезии к поверхности подложки,и, кгс/см2 Состав Количество циклов вжигания, шт. 15 Данные не приводятся Прототип 1 167 t70 179 186 2 158 161 174 3 164 166 143 158 206 183 198 186 176 183 190 196 165 176 209 ТЇ4 187 1669316 Т а б л и ц а 6 Электрофизические параметры проводников после вжигания пасты в инертной атмосфере при 900 С в течение 10 мчн Состав Удельное поверхностное электросопротивление, р„ , Ом/П Адгезия проводника к поверхности подложки из алюмооксидЇІОЙ керамики, (j, кгс/см 2 Прототип хорошая ! 0,013 207 2 0,011 204 3 0,012 203 4 Редактор С.Савина 0,047 0,009 201 Составитель Э.Абдула-Заде Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко Заказ 3142/ДСП Гнраж 182 Подписное В Н Ш Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР И И 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„ д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101