- •3. Диэлектрические материалы
- •3.1. Определение, основные свойства
- •3.1. Графики зависимости диэлектрической проницаемости
- •3.2. Параметры диэлектриков
- •3.2.1. Электрические параметры
- •3.2.2. Тепловые параметры
- •3.2.3. Физические параметры
- •3.3. Обзор диэлектрических материалов.
- •3.4. Функции пассивных диэлектриков в рэа.
- •3.5. Классификация пассивных диэлектриков.
- •3.6. Газообразные диэлектрики.
- •3.7. Жидкие диэлектрики.
- •3.8. Твердеющие диэлектрики.
- •3.9.1. Лаки.
- •3.9.2. Эмали.
- •3.9.3. Компаунды.
- •3.10. Полимеры.
- •3.11.1. Природные полимеры.
- •3.11.2. Линейные полимеры.
- •3.11.3. Полимеры, получаемые поликонденсацией.
- •3.12. Композиционные пластмассы и слоистые пластики.
- •3.13. Полимерные клеи и адгезивы.
- •3.14. Стекла.
- •3.14.1 Способы аморфизации материалов.
- •3.14.2. Общая характеристика стекол.
- •3.14.3. Химический состав и свойства оксидных стекол.
- •3.14.4. Техническое назначение стекол.
- •3.14.5. Кварцевое стекло высокой чистоты.
- •1.10. Стеклокристаллические материалы – ситаллы.
- •3.16. Техническая керамика.
- •3.16.1. Общая характеристика.
- •3.16.2. Виды керамики, применяемые в рэа.
- •3.17. Кварцевое стекло
- •4.2. Прецизионные сплавы
- •5. Магнитные материалы
- •5.1. Классификация веществ по магнитным свойствам
- •5.2. Основные свойства и параметры магнитных материалов
- •5.3. Виды магнитных материалов
- •5.4. Влияние состава, механической и термической обработки на магнитные свойства ферромагнетиков.
- •5.5. Магнитомягкие материалы.
- •5.5.1. Требования к магнитомягким материалам.
- •5.5.2. Классификация магнитомягких материалов.
- •5.5.3. Магнитомягкие материалы для постоянных и низкочастотных магнитных полей.
- •5.5.4. Высококачественные магнитомягкие материалы.
- •5.6. Магнитотвердые материалы.
- •5.6.1. Мтм для постоянных магнитов.
- •5.7. Магнитные материалы специального назначения.
- •5.7.1. Материалы с прямоугольной петлей гистерезиса (ппг)
- •5.7.2. Магнитострикционные материалы.
- •5.7.3. Магнитные пленки.
- •5.7.4. Свч ферриты.
3.14.4. Техническое назначение стекол.
В зависимости от назначения стекла делятся на электровакуумные, изоляторные, герметизирующие, конденсаторные (рис.3.21).
Электровакуумные стекла применяются для баллонов, ножек и других деталей электровакуумных приборов. Определяющим параметром является ТКЛР стекла, который должен быть близок к ТКЛР соединяемых с ним материалов. Эти стекла делятся на вольфрамовую, молибденовую и платиновую группы, причем эти названия определяются не составом стекла, а близостью значений ТКЛР стекол к ТКЛР вольфрама, молибдена и платины.
Изоляторные стекла – наиболее массовая продукция среди электротехнических стекол, поэтому одно из главных требования к ним – доступность сырья, низкая стоимость. Из стекла изготавливают около половины изоляторов простой формы – штыревых и подвесных, изоляторы более сложной конфигурации делают из фарфора.
Герметизирующие стекла широко используются в качестве тонких покрытий, наносимых на поверхность полупроводниковых приборов и ИС для защиты областей p-n-переходов от диффузии извне примесей. Они также должны предохранять кристалл от механических повреждений, а алюминиевую разводку ИС – от коррозии. Стеклянные корпуса ИС значительно дешевле металлических и керамических. Через них проще вывести контакты, так как стекло – диэлектрик и достаточно лишь спая металл-стекло (в металлических корпусах необходим трехслойный спай – металл-стекло-металл). Недостатки стеклянных корпусов заключаются в низкой теплопроводности и механической прочности.
Широкий диапазон значений r, низкий tgδ, высокие ρ и ЕПР стекол позволяют их использовать в конденсаторах.
3.14.5. Кварцевое стекло высокой чистоты.
Рассмотренные стекла не является "чистыми", поскольку содержат примеси, способные загрязнить контактирующие с ними полупроводники. Посуда из обычного стекла непригодна для химической обработки полупроводников даже при комнатной температуре из-за выщелачивания его компонентов. Поэтому в технологии ИС широко применяется кварцевое стекло, состоящее на 99,99% и более из SiO2. Применение такого стекла в виде труб, тиглей и реакторов особенно уместно при обработке кремния, так как при этом снимается проблема поступления примесей от реакторов и контейнеров – наиболее близкого и потенциально опасного источника загрязнения. Для получения и обработки других полупроводников, например, GaAs, пришлось также использовать кварцевую аппаратуру, что сразу же проявилось в высоком уровне загрязнения кремнием, являющимся электрически активной примесью – донором в GaAs.
Помимо высокой чистоты кварцевое стекло обладает такими ценными свойствами, как нагревостойкость (длительно 1200°С, в течение нескольких часов – 1400°С), предельно низкий ТКЛР – 5·10-71/град, гарантирующий стойкость кварца к термоударам.
Из-за высокой температуры изготовления деталей из кварцевого стекла (более 1700°С) оно является наиболее дорогим среди других силикатных стекол. К другим недостаткам также относятся сравнительно низкий срок службы из-за частичной кристаллизации (расстекловывания) и низкая механическая прочность. Непосредственно в изделиях РЭА кварц используется как подложки ГИС СВЧ.