Кристаллизующееся стекло для спаивания

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз. СоветсиикСоциаяистичесиикРеспублик оц 937376(53)М, Кл. С 03 С 3/22 3 ЬеударвтвевЫ 1 каетвт сир ее лаев евфбретвннй в еткрытеЯ(54) КРИСТАЛЛИЗУЮЦЕЕСЯ СТЕКЛО ДЛЯ СПАИВАНИЯИзобретение относится к составамкристаллизующихся боросиликатных стекол, спаивающихся с коваром, и можетнайти широкое применение в микроэлектронике и других областях техники, вчастности для герметизации многовыводных корпусов больших интегральныхсхем (бИС) и проходных изоляторов.Известно стекло для стеклокристаллического материала, содержащее,кас.Ф: 510 55-65, А 00 10-15, 1.10 го10-15, КО 1-5 Р 2-3, Р0,5-2,0, 2 п 02 1" 10, 2 гО 0,21,0, СвОЗ 0,5-Ч, обладающее способностью не натекать на контактныеплощадки выводов в процессе спаивания 1.1,Однако вакуумплотный спай стеклокристаллического материала с коваромможно получить только при температуре не ниже 990 С в инертной среде.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемомурезультату является боросиликатное 2стекло, содержащее, мас.1: 5102 59- 61, Впа 25-32, Сао 1-2, Ааоз 1-3, МаО 2-3, КО 2-4, ВаО 1-3, ЕгОо 0,25-0,75, МоО 0,25-0,75 для спаивания с керамическими подложками в производстве интегральных схем. Ликвирующее стекло характеризуется ТКЛР 60,0 10 7 К ", температурой размягчения 741 оС, температурой спекания .800 оС, химической стойкостью 1 гидролитический класс, высоким значением электросопротивления, термостойкостью 200 оС 21Однако несчотря на высокое значение удельного сопротивления 1,5 Ф х 10" Ом,см, высокое значение химичес кой стойкости (1 гидролитический класс)и хорошую :огласованность по ТКЛР с коваром (ТКЛР - 60,01 О тК ) стекло при работе в различных климатических условиях имеет недостаточно высокие эксплуатационные характеристики, такие как термостойкость 200 оС и механическая прочность (пре3 . 937376 дел прочности при центрально-симметричном изгибе 7,5 кгс/мм).Цель изобретения - повышение термической и механической прочности материала. 5Цель достигается. тем, что стекло; включающее 10, ВВОЗ, АУО, ВаО, К в О, .ЕгО, дополнительно содержит 1.10. прй следующем соотношении компонентов, мас.4:1 Е фИз приведенных данных видно, что пф термической и механической прочности предлагаемый материал превосходит известное стекло, спаивающееся с коваром.Из боросиликатного кристаллизующегося порошкового стекла методом сухого прессования и литья под давлением формуют заготовки изоляторов.Изготовленные изоляторы совместно с арматурой (материал - ковар) термообрабатывают при 850-870 С в электропечах в воздушной среде.Ниже приведены некоторые физикохимицеские свойства изоляторов, прошедших термическую обработку: 50,0-54,0 18,0-23,0 6,0-8,0 715"9,0 35-5,0 5,0-10,0 1,5-3,0 510 д Вд,0 АРО ВаО Кпс ЕгО оо 300-320 1 2),10310,5-11,5 0,03-0,06 Увеличение выхода годных изделийпри применении изобретения на 1, чтообеспечивает получение экономическогоэффекта на сумму 300 тыс,руб. в год,Таблица 1 Состав Компонент 52,4 54,0 50,0 50,5 51,7 20,8 18,0 21,5 19,0 23,0 6,0 8,0 6,5 6,1 7,2 8,0 ВаО 7,8 7,5 9,0 5,0 4,4 3,5 3,6 2,4 1.110 1,5 1,6 2,0 3,0 7,8 6,0 8,2 10,0 5,0 Конкретные примеры составов стекол для спаивания с коваром приведены в табл. 1.Для синтеза стекол применяют следующие технические сырьевые материалы: песок кварцевый, борная кислота, барий углекислый, глинозем, поташ калиевый, литий углекислый, окись циркония.Указанные составы стекол варят в газопламенных печах при 1500- 1550 С.оВ табл, 2 приведены физико-химицес кие свойства стекол. Термостойкость,ОСУдельное электросопротивление,Ом смПрочность наизгиб, кгс/ммХимическаяустойчивость попотере веса вводе, 3937376 Т а б л и ц а 2 Состав Свойства ТКЛР 10 К в интер вале20-300 оС 54,0 53,0 52,0 54,0 54,0 56,0 20-500 оС 56,0 55,0 Температура размягчения 1 =10.тО Пз,оС 580 560 560 570 Яч Ом см приО = 100 В 2,0.10 1 З 0.10 Ю 1 5.1013 1 5.101 З 1 0.1 фЗ 300 320 300 310 Термостойкость,оС 320 Предел прочностипри центральносимметричном изгибе,кгс/мм10,5 14,5 10,8 11,0 11 ф 5 0,06 0,03 0,04 0,05 Гидролитический классТКЛР - температурный коэффициент линейного расширения,ч - удельное электросопротивление,6,0-8,0 7,5-9,0 3,5-5,0 5,0-10,0 1,5-3 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 4363/28 Тираж 508 Подписное филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,Химическая устойчивость по потере ве.са в НО, 4 0,03 Кристаллизующееся стекло для спаи вания, преимущественно с коваром, включающее 5 О, В 10 З, Айронс, Вао, КО, 2 го, отличающееся тем, что, с целью повышения термической и механической прочности, оно зо дополнительно содержит 1.оо при следующем соотношении компонентов, мас.Ф510 50,0-54,0Вф 6 З 18,0-23,0 АЬОЗВаоКО2 гО.10 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 568607, кл. С 03 С 3/22, 1976.2.Патент США 11 3640738,кл,106-54,опублик. 1972 (прототип),