Диэлектрический состав и способ его получения

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскилСоциалистическихРеспублик и 750572(23) Приоритет по делам нэобретеннй н открытийДата опубликования описания 25.07,80(54) ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Изобретение относится к составам межэлементной изоляции и предназначено для использования в изделиях электронной техники, выполненных методом толстопленочной технологии на стеклянных подложках, и, в частности, к составам диэлект 5 риков, пригодных для межслойной изоляции плат люминесцентных индикаторов.Анодная плата индикатора включает стеклянную подложку чаще из натрийизто весткового стекла, на которую наносят проводниковую разводку, изоляционные слои, формирующие межслойную изоляцию и анодные сегменты, снабженные люминесцентным материалом.Диэлектрический состав, предназначенный для композиционного диэлектрика, должен обеспечивать широкий комплекс требований:являться темным фоновым слоем, обло дающим высокими диэлектрическими свойствами;согласовываться по коэффициенту термического расширения и допустимым температурам обработки с материалом подложки (основы) для обеспечения термомеханической прочности платы;быть совместимым с проводящими ком-. понентами схемы, т.е. иметь близкие КТР, хорошую адгезию и сохранять сопротивление при технологических термообработках,Известно темное стекло, предназначенное для использования в полупроводниковых приборах (1 . Указанное стекло непригодно для формования диэлектрических слоев анодной платы, так как имеетвысокую температуру спекания (8001000 С), т,е, не согласуется с подложокой по допустимым температурам обработки,Известен диэлектрический состав, вкотором в качестве основных компонентоввзяты окись свинца, окись бора, окиськремния 21Недостатком этого состава являетсято, что он является. контрастныМ стеклом,имеюшим светло-еленый цвет.750572 4.Ь 10 0,5-2,0,СоО 0, 1-1.5В предпагаемом способе получения диэлектрического состава, вкпючаюшем варку свинцовоборосипикатного стекла, помоли последующее смешивание его с порошком тугоппавкого компонента, при этомсвинцовоборосиликатное стекло размапывают до поошка с удельной поверхностью10 (4-20) 10 см/г, марганецсипикатнуюкомпозицию подвергают термообработкеу до йопучения расплава с. вязкостью 10 -37о 10 пуаз охлаждают до комнатной температуры, раамапывают до порошка сом, 15 удельной поверхностью (8-30)10 смг/г,е полученные порошки смешивают до получения равномерной смеси.На предприятии бып приготовлен дии электрический состав: состав "А - смесь20 порошков следующего состава, вес.%: ВО РЬО ЕоО В Си 0 СЙО СОО Сг О 15,0 72,0 2,0 6,0 3,0 2,0 2,0 2,0Ф 25 80 А 1 о ИОгО СОО С О боО МОО 60,03,0 6,0 0,5 1,0 12,08,0 1,0 8,5 Известно, что дпя углубления цвета в порошок стекла вводят тугоппавкие компоненты, в частности, в виде окислов метаппов, например, двуокись марганца,Способ приготовления указанного диэлектрического состава заключается в; варке стекле исходного состава, помоле его, смешивании полученного порошка с порошком тугоппавкого компонента. При этом тонина помола определяла только необходимую кроющую способность пасть не принимали во внимание влиянии гран пометрии на получение темного фоновог покрытия.Состав попученный указанным способ в пленке ймеет светло-зеленый цвет и н может использоваться как фоновый слой,Кроме этого, указанный состав не об спечивает совместимости с компонентам схемы, что приводит в схемах к снижению значения сопротивления межспойной изоляции, вппоть до короткого замьпсания между проводниками разводки.Таким образом указанный диэпектрический состав и способ его получения не обеспечивают глубоко; о темного цвета, совместимости с компонентами схемы и необходимую изоляцию. Цепью настоящего изобретения явипось создание диэпектрического состава, с повышенными физико-механическими характеристиками, совместимого с компонентами схемы и обеспечивающего темный фоновый цвет и достаточно тонком слое.Сущность изобретения заключается в том, что в диэлектрическом составе дпя межспойной изопяции изделий электронной техники, состоящем из смеси порошка свинцовоборосипикатного стекла и порош 40 ка тугоппавкого компонента, в качестве тугоплавкого компонента взят порошок марганецсипикатной .композиции, причем компоненты смеси взяты в следующем соотношении, вес.%:45Свинцов сбор ос иликатн оестекло 30-98Стекпообразная марганецсипикатная композиция 2-70,Причем В качестве стекпообразной мар ганецсиликатной композиции использован состав, содержащий, весЛ:ЬОг 45-70На о 5-10Мп Ь 5-1555ИО 1 8К 0 5-10Ь;00 5-2,5Ьо 0 10-15 Смесь порошков поместили в корундизовый тигель и подвергли термообработ-ке при 1 960 С; Куски стекла раздробили под прессом, приготовили три партии каждого порошка фАф путем помола полученного стекла в яшмовом барабане, загруженном стеклом, шарами и спиртом в соотношении 1:2;1. Полученные три партии имели удельную поверхность порошков 5 10 6 105 и 12 10 смг/г соответственно. Состав "В"- смесь порошков следующего состава, вяср%р Смесь порошков поместили в шамотныйтигель и подвергли термообработке при. =1000 С до получения расплава с вязкостью 10 пуаэ, охладили. Куски стек 4лообраэной композиции раздробили под прессом. Приготовили 3 партйи порошка В путем помола полученного стекла в яшмовом барабане, загруженном композицией, шарами и спиртом в соотношении 1;2: 1. 610 50/50 83, 3 98/2 93,5 30/70 86, 9 10 96 510 98 550 Диэлектрик, полученный из предложенного состава, имеет коэффициент термического расширения (85+10) ф 10 град", что обеспечивает термомеханическую ф прочность платы.Высокое электрическое сопротивление достигается эа счет оптимального соотношения составляющих, а химическая стойкость диэлектрика к взаимодействию с серебром - путем введения тугоплавкого компонента, приводящего к уменьшению контактного взаимодействия. Получение компонентов темного цвета в .толстых пленках обеспечивается кристаллохимическими свойствами красителей в кристаллическом поле диэлектрика.Применение тугоплавкого компонента в стеклообразном состоянии обеспечивает оптимальное физико-химическое взаимодействие между составляющими тугоплавкого компонента, что приводит к получению плотного темного слоя межслойной иэ лицин без пузырей и проколов.Кроме того, применение порошков различного гранулометрического состава обеспечивает регулирование суммарной поверхности поглощения. На основе полученных составов приготовили пасты путем добавления 20 г органического связующего к 100 г диэлектрического состава. Пасты использовали25 для межслойной изоляции анодных плат индикаторов. Полученные пасты нанесли соответственно на 3 партии подложек из фотостекла с проводниковой разводкой методом трафаретной печати; толщина30 слоя пасты составляла 40 мкм. Произо вели сушку при температуре 240 С в течение 2-х ч и последующее спекание при температурах соответствующих каждому составу.Аналогичным способом были нанесены второй и третий слои межслойной изоляции, которые в анодноЛ плате имели темный цвет; спектральные характеристики слоя диэлектрика имели максимальное поги лощение в видимой области.На диэлектрический слой затем наносили проводимую пасту для сегментов цифрового устройства. Края сегментов получались ровными с четким контуром, что обеспечивало легкость и правильность считывания индикации в индикаторах.Сопротивление межэлементной и межслойной изоляции составило свыше 10 Иом, что свидетельствовало об отсутствии нежелательного взаимодействия диэлектрика с серебром, входящим в состав проводниковой разводки, и обеспечении изоляции между проводниками разводки и сегментами.,55Заданный комплекс физико химич еских свойств достигается выбором оптимального состава смеси, гранулометрическим составом и способом его приготовления. Формула изобретения 1. Диэлектрический состав, содержащий порошок свинцовоборосиликатного стекла и порошок тугоплавкого наполнителя, о т л и ч а ю щ и й с я теа, что, с целью улучшения физико-механических характеристик в качестве тугоплавкого иаполнителя, он содержит марганецсиликаз 750572 бПолученные три партии имели удельнуюповерхность порошков 8 10, 10 10 и25 10 см/г соответственно.Из полученных порошков А и В былиприготовлены три состава путем смешивания стекол в пропорциях, укаэанных втаблице.ную комп озициюр и рич ем ингреди ен ты взя ты в следуюших соотношениях, в,%:Свинцовоборосиликатноестекло 30-98М арганецсиликатнаякомпозиция 2-702, Диэлектрический состав по и. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что марганецсиликатная композиция содержит в виде порошков, вес.%фЬОО3.0-15И,О 5-10О 5-10СУ 0,5-2,55 О ОстальноеИО1-8,0ы 20 О 5-2 оМйО 5,0-3.5,0СоО" 0,3,-3.,5 72 83. Способ получения диэлектрического состава по п. 1, о т л и ч а ю ш и й " с я тем, что сиинцовоборосиликатное стекло размалывают до порошка с удельной поверхностью (4-20) 10 см/г, марга 2нецсиликатную композицию подвергают термообработке до получения расплава с вязЪ 1костью 10 -10. пуаз, охлаждают до ко.;" натной температуры, размалывают до порошка с удельной поверхностью 8-30)10,см/г и полученные порошки смешиваюте Источники информации,15 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР143987.2. Авторское свидетельство СССР258544.Составитель П. ЗабугаРедактор Н. Козлова Техред И. Асталош Корректор Е, ПаппЗакю 4659/40 Тираж 844 ПодписноеЕ 1 НИИПИ Гасударственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, В, .Раущская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4