[其他]一種含硼銅基厚膜導體

無效

• 申請號: 87101846
• 申請日: 1987-03-07
• 公開（公告）號: CN87101846B
• 公開（公告）日: 1988-06-29
• 發明（設計）人: 譚富彬;趙玲
• 申請（專利權）人: 中國有色金屬工業總公司昆明貴金屬研究所
• 主分類號: H01B1/02
• 分類號: H01B1/02;H01L27/01;H05K3/10
• 代理公司: 云南省專利事務所
• 代理人: 何通培

本發明涉及金屬基厚膜導體。

在電氣和電子技術領域，用于微電路和混合集成電路的厚膜導體具有日益增長的重要性，已越來越廣泛地被用于各種電氣和電子裝置中。公知的、統統商用厚膜導體是以金、銀、鉑、鈀等貴金屬粉末為基體，加入作為粘結劑的玻璃粉，并同有機載體混合形成導電漿料，然后絲網漏印到陶瓷基片上，形成所需的圖案，于500～1000℃的峰值溫度下在大氣中燒成而制得的。但是，由于貴金屬資源的短缺和價格的昂貴，所以貴金屬導電漿料的廣泛使用受到限制。US·Pat.4400214公開了一種厚膜導電漿料。該漿料的成分為一種含合金粉末和玻璃粉末組成。合金的主要成分為CuAl、Zn和/或Ag，可選擇性地添加Sn0.5～5%或B0.01～0.5%。例如，其Cu-Al-Zn-B合金的成分為（Wt.%）Al2～8，Zn10～40，B0.01～0.5，Cu余量。其玻璃料成分為B₂O₃，SiO₂，M₂O（M＝Na，K，Li或其混合物），CaO，MgO，BaO，SrO，BeO。按照此專利提供的導電漿料，可在750～850℃的峰值溫度下于大氣中燒成而制得厚膜導體。所制得的厚膜導體的電阻率，當合金中的含銀量高達60%時，可獲得較好的結果，最佳方阻為0.01～0.05Ω/方（膜厚15～20μm），其相應的電阻率（按膜厚15μm計算）為1.5×10^-5～7.5×10^-5Ω·cm。但是，當合金中不含Ag或含Ag量較低（低于15%）時，則所制得的導體的最佳方阻僅為0.05～0.2Ω/方，其相應的電阻率為7.5×10^-5～30×10^-5Ω·cm。U·S·Pat.4070518公開了另一種銅基金屬化厚膜導體。該導體由銅粉和玻璃料粉組成。其玻璃料的主要成分為（Wt.%）：PbO40～70，PbF₂0～20，SiO₂7～27，Al₂O₃0～5，B₂O₃10～20，M₂O0.25～4（其中M＝Na，K或其混合物），CeO₂0～5，TiO₂0～6，此外還可添加10%以下的下列選擇成分：MgO，CaO，BaO，ZrO₂，MnO，CoO，ZnO等。在這種厚膜導體中，銅粉的含量為85～97Wt.%，玻璃含量為3～15Wt.%。但是，這種導體不能在高溫下于氧化性氣氛（例如空氣）中燒成，否則銅會氧化而降低其導電性，甚至變成不導電的，所以它只能在惰性氣氛中于700～1000℃的峰值溫度下燒成。但是，整個燒成時間一般需要2小時左右，這就要耗費大量的惰性氣體，例如氮氣，而氮氣也是價格較貴的氣體。所以，該項專利雖可節約貴金屬，但成本卻仍然較貴，而且需要維持惰性氣氛的專用爐子，操作復雜。

本發明的目的在于克服現有技術之不足，以提供一種可在氧化性氣氛中燒成的、導電性能良好、成本更低的銅基厚膜導體。

本發明的技術解決方案是：通過改進導體的化學組成及其制備方法以提高導體的導電性能和進一步降低成本。具體方案是：厚膜導體由含可優先氧化材料B、Al、Zn的銅基合金同玻璃料的混合物組成。所說的銅基合金的化學組成為（wt.%）：B2～15，Al0.1～0.8，Zn0.1～1.2，Cu余量。優先推薦的銅基合金成分為（wt.%）：B5～10，Al0.1～0.3，Zn0.2～0.5，Cu余量。所說的玻璃料的化學組成為（wt.%）：SiO₂7.0～69.5，CaO0～6.0，BaO0～5.0，Al₂O₃0.5～3.0，MgO0～3.0，Na₂O0～15.0，K₂O0～4.0，Co₂O₃0～1.0，pbO0～82.5，ZnO0～7.0。在所說的銅基合金同玻璃料的混合物中，銅基合金的含量為85～97wt.%，最好是87～95wt.%，玻璃料的含量為3～15wt.%，最好是5～13wt.%。在玻璃料中，不含B₂O₃，可以增加厚膜導體的抗濕性。