Толстые пленки в микроэлектронике, страница 9

2.  Взаимодействие между функциональными металлами и постоянным связующим. В проводниковых пастах в качестве функциональных материалов применяются главным образом благородные металлы, неактивные по отношению к другим компонентам пасты.

3.  Взаимодействие между функциональными металлами и временным  связующим. Неполное удаление органической смеси приводит при сжигании к выделению углерода, который может образовать на поверхности металлических частиц карбиды и вызвать возрастание сопротивления контактов.

4.  Взаимодействие между компонентами постоянного связующего. Постоянное связующие – стекло – обычно перед смешиванием с пастой подвергается фриттованию. Процесс фриттования заключается в быстром охлаждении расплавленного стекла в воде. Как правило, любым химический реакции между компонентами стекла возникают и заканчиваются во время фриттования.

5.  Взаимодействие между постоянным и временным связующим.

Неполное удаление и последующая карбонизация временного связующего приводят к реакции со стеклофазой. В качестве примера можно привести реакцию между углеродом и окосью свинца:

PbO+C               Pb+CO

CO – выделенный в результате реакции, может стать причиной появления сквозных отверстий и других нарушений непрерывности композиции.

2. Взаимодействие между компонентами пасты и материалом подложки.

1.   Функциональные материалы. Между материалом и подложкой из окиси алюминия нет заметного взаимодействия. Может иметь место реакция между окисью металла и стеклофазой подложки, (этот тип реакции обеспечивает адгезию молибдено-марганцевой металлизации).

2.  Постоянное связующие. Окись алюминия обладает очень малой растворимостью в стеклофазе  пасты, и в то же время налицо большая взаимная растворимость стеклофазы подложки и постоянного связующего пасты. Это взаимодействие обеспечивает адгезию проводника к подложке и поэтому приобретает большое значение.

3.  Временное связующее. Взаимодействие между органическими системами и материалом подложки маловероятно.

3. Взаимодействие между компонентами пасты и атмосферой в печи.

1.  Функциональные металлы. В печи может, применяется различная атмосфера – от сильно окислительной до сильно восстановленной. В окислительной атмосфере возникает реакция:

Металл+О2           Окись металла

Образование окислов ограничивается внешними слоями на металлических частицах, что приводит к повышению сопротивления контактов между ними и к ухудшению паяемости.

2.  Постоянное связующее. Окислительная атмосфера не реагирует со стеклом, а восстановительная вызывает восстановительные реакции. Неполное вжигание связующего или остающиеся пары растворителя создают условия для восстановительной реакции.

3.  Временное связующие. Органические добавки летучи и, как правило, удаляются во время сушки и обжига в виде паров. Карбонизация или разложение временного связующего при температуре вжигания приводит к созданию условий для восстановительных реакций.

4. Взаимодействие между компонентами разных паст.

Изготовление толстопленочных гибридных схем требует применения многократного вжигания, чередующегося с нанесением соответствующих паст. Это создает условия для взаимодействия различных пленок в местах их взаимного перекрытия в процессе вжигания.

Особенности проводниковых паст:

1.  Наиболее важными реакциями в проводниковых пастах, протекающими при нормальных температурах вжигания и регулируемой атмосфере в печи, надо считать спекание и сплавление металлических частиц, а также взаимодействие между постоянным связующим и стеклофазной подложки.

2.  Чрезмерное повышение температуры вжигания приводит к ухудшению паяемости и повышению сопротивления вследствие окисления, сплавления и агломерации металлических частиц.[4]

2. Трафаретная печать.