2.3 Материалы высокой проводимости.

для проводников и контактных площадок, обкладок конденсаторов. В основном чистые металлы: Ag, Al, Cu, Au; в СВЧ: Pt, Pa; для плат на керамике - молибден.

2.3.1 Cеребро Ag.

наилучшей проводимостью. обладает высоким электрохимическим потенциалом, однако, на воздухе с серой Ag₂S. Для защиты тонким слоем золота Au и платины Pt. в диапазоне СВЧ покрывают внутренние поверхности приборов.

используется в проводящих пастах, при изготовлении толстоплёночных ГИС. для обкладок керамических конденсаторов. Его недостатком высокая стоимость и миграция атомов Ag по поверхности диэлектрика и внутрь его во влажной среде и при повышенных температурах.

2.3.2. Медь Cu.

По проводимости вторым после серебра. Твёрдая медь, получаемая холодной прокаткой, имеет меньшее удельное сопротивление, но более высокую механическую прочность. Мягкая медь, методом горячей прокатки, большим сопротивлением, большей пластичностью, но меньшей механической прочностью. В РЭА используется мягкая медь.

должна иметь высокую чистоту, минимальное О₂. Используется вакуумная бескислородная медь и электролитическая медь. для проводов и фольги. Порошок меди с порошком графита после спекания для скользящих контактов. Она подвержена окислению, хотя медленнее, чем железо, для защиты покрытия из золота или никеля. Массивные изделия лаками и компаундами. проводящий материал в тонкоплёночных ГИСах, в полупроводниковых ИС не используется, т.к. высокой скоростью диффузии в кремний, меняя время жизни свободных зарядов.

2.3.3. Алюминий Al.

Алюминий – химически активный металл и почти мгновенно покрывается тонким слоем ~10нм Al₂O₃, хорошими защитными свойствами и предотвращает дальнейшее окисление алюминия, Паять можно с кислотными флюсами или ультразвуковой пайкой

в производстве монтажных проводов, качестве проводящего слоя в полупроводниковых ИС. Однако, при нанесении Al на слой SiO₂, он может образовывать Al₂O₃, поэтому на тонкий подслой из ванадия, который хорошо адгезирует. Достоинства алюминия: при нанесении на холодную кремниевую подложку он образует выпрямляющий контакт металл-полупроводник (диод Шотке), при нанесении на горячую кремниевую подложку образуется невыпрямляющий контакт. малый удельный вес, Al и Al₂O₃ имеют близкие температурные коэффициенты линейного расширения, поэтому они устойчивы к циклам нагрев-охлаждение. Недостатки: невысокая температура плавления, плохая паяемость, невозможность его получения методом электролиза из водных растворов и гальваническим способом. в производстве полупроводниковых интегральных схем Al стремятся заменить поликристаллическим низкоомным кремнием или силицидами тугоплавких металлов, которые имеют более высокое удельное сопротивление, это затрудняет уменьшение размеров проводников.

2.3.4. Золото Au.

Благородный металл с высоким электрохимическим потенциалом, с высокой пластичностью. В тонком слое металл пористый и прозрачный. Применяют в качестве защитного покрытия и при монтаже полупроводниковых кристаллов в корпус.

Недостатки: высокая стоимость, низкая стойкость к абразивному воздействию, быстро растворяется в припое, вступает в соединения с Al, образует Al₂Au, который разрушает контакт, его устраняют легированием золота кобальтом, никелем, кадмием.