專利名稱：：大功率厚膜電路用介質(zhì)漿料及其制備方法大功率厚膜電路用介質(zhì)漿料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種介質(zhì)漿料及其制備方法，更具體地說，是涉及一種大功率厚膜電路用介質(zhì)漿料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：大功率厚膜電路元件具有的大功率密度、高機(jī)械強(qiáng)度、抗熱沖擊、抗震動等特性，對基板提出相應(yīng)的力學(xué)及熱學(xué)性能要求。金屬具有的優(yōu)良力學(xué)和物理性能使其有可能作為基板材料使用，但是由此又帶來膨脹系數(shù)與常用電子漿料的不匹配，以及厚膜燒成工藝產(chǎn)生的氧化等問題。不銹鋼作為基板材料對制備大功率厚膜集成電路的介質(zhì)漿料提出不同于一般介質(zhì)漿料的技術(shù)要求。1、工藝性能由于產(chǎn)品功率較大，該類元件的工作溫度一般較高，因此元件制備時多選用高溫標(biāo)準(zhǔn)燒成工藝，另外為滿足元件電氣性能要求，需在基板上多次絲網(wǎng)印刷、烘干、燒成等以獲得足夠厚度，由此對漿料提出更為復(fù)雜的技術(shù)要求，包括絲網(wǎng)印刷特性和多次重?zé)?85(TC);2、物理性能介質(zhì)漿料在不銹鋼表面通過絲印、燒成等工藝獲得絕緣層，理想絕緣層的獲得顯然與介質(zhì)漿料的功能相相關(guān)物理性能有關(guān)，這些性能包括膨脹性能；導(dǎo)熱性能；耐熱性能；與不銹鋼基板的鍵合力。3、電氣性能作為不銹鋼與電阻軌跡及電極之間的絕緣層，介質(zhì)漿料經(jīng)絲印燒成后應(yīng)具備良好的電氣性能，包括擊穿強(qiáng)度；絕緣電阻；泄露電流。4、環(huán)保要求當(dāng)大功率厚膜電路作為電熱元件使用時，還應(yīng)提出不含有毒物質(zhì)的要求，對介質(zhì)漿料就是不含重金屬如鎘、鉛、鋇等元素。在對介質(zhì)漿料的上述諸多要求中，基于430不銹鋼(lCr17系列)基板的大功率厚膜電路用介質(zhì)漿料己成熟并商品化，但此介質(zhì)漿料無法適用于304(0Crl8Ni9系列)和316(Crl8Nil2Mo2-3等系列)不銹鋼基板，而304和316不銹鋼具有優(yōu)良的耐腐蝕性能和較好的抗晶間腐蝕性能；優(yōu)良的冷熱加工和成型性能以及良好的韌性；是一種含有鐵、碳、鎳和鉻的無磁性合金奧氏體不銹鋼材料，而且其材料特性不受熱處理的影響。因此，為了拓寬大功率厚膜電路可選用的不銹鋼基板的種類，發(fā)明了與304(0Crl8Ni9系列)和316(Crl柳il2Mo2-3系列)不銹鋼基板相匹配的介質(zhì)漿料。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種大功率厚膜電路用介質(zhì)漿料及其制備方法，使這種介質(zhì)漿料能與304(0Crl8Ni9系列)及316(Crl柳il2Mo2-3系列)不銹鋼基板相匹配，以解決上述技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是采用微晶玻璃粉與有機(jī)粘結(jié)劑通過適當(dāng)配比混合后經(jīng)三輥軋機(jī)軋制即得成品介質(zhì)漿料。本發(fā)明的原料包括微晶玻璃粉和有機(jī)粘結(jié)劑，其特征在于所述的各原料的重量配比為微晶玻璃粉70-90份，有機(jī)粘結(jié)劑30-10份，微晶玻璃粉由Si02、BA、A1203、BaO、CaO、Mg0、Zr02、Co203、Ti02組成，它們的重量配比依次為5-36份、1-15份、1-15份、30-70份、1-15份、1-15份、1-10份、0-10份、0-5份；有機(jī)粘結(jié)劑由檸檬酸三丁酯、1，4-丁內(nèi)酯、硝基纖維素、氫化蓖麻油、卵磷脂組成，它們的重量配比依次為70-98份、0.H0份、0.5-10份、0.1-5份、0.l-5份。本發(fā)明的大功率厚膜電路用介質(zhì)漿料的制備方法，其特征在于以下步驟(1)制備微晶玻璃粉，將微晶玻璃粉的各組成物按上述比例范圍在混料機(jī)中混合均勻后投入高溫電爐熔煉，熔煉溫度為1200-1600°C，保溫時間l-6小時，水淬，得到玻璃微渣，將玻璃微渣置于球磨機(jī)中研磨得到粒徑不大于5微米的微晶玻璃粉；(2)制備有機(jī)粘結(jié)劑，將有機(jī)粘結(jié)劑的各組成物按上述比例范圍，于水浴爐中在80-10(TC溫度下混合、溶解形成有機(jī)粘結(jié)劑并控制其粘度為200-300mPas;(3)將上述制得的微晶玻璃粉和有機(jī)粘結(jié)劑按上述比例范圍置于容器中攪拌后經(jīng)三輥軋機(jī)軋制即得成品介質(zhì)漿料。本發(fā)明的有益效果是1、選用Si02-B203_A12OfBaO系微晶玻璃粉作為介質(zhì)相，通過與有機(jī)粘結(jié)劑結(jié)合、軋制后，能獲得與304及316不銹鋼相匹配的介質(zhì)漿料。2、由于采用本發(fā)明有機(jī)粘結(jié)劑組成物中多項主溶劑擰檬酸三丁酯和1，4-丁內(nèi)酯組合取代傳統(tǒng)的單項主溶劑，因而能更好地滿足介質(zhì)漿料在存放、印刷、烘干、燒成等工藝流程中的基本要求。3、選用氫化蓖麻油作為觸變劑，在有機(jī)粘結(jié)劑體系中形成良好的膠體結(jié)構(gòu)，使?jié){料具有優(yōu)良的觸變性及防沉效果。4、本發(fā)明的介質(zhì)槳料印刷在不銹鋼基板上形成介質(zhì)層具有擊穿強(qiáng)度大、絕緣電阻高、能與不銹鋼基板的厚膜電路用電阻漿料及導(dǎo)體漿料相容。附圖是本發(fā)明的工藝流程圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明及其具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見附圖，本發(fā)明的大功率厚膜電路用介質(zhì)漿料，它的原料包括微晶玻璃粉和有機(jī)粘結(jié)劑，其特征在于所述的各原料的重量配比為微晶玻璃粉70-90份，有機(jī)粘結(jié)劑30-10份，微晶玻璃粉由Si02、B203、A1203、Ba0、Ca0、Mg0、Zr02、Co203、Ti02組成，它們的重量配比依次為5-36份、1-15份、1-15份、30-70份、1-15份、1-15份、1-10份、0-10份、0-5份；有機(jī)粘結(jié)劑由檸檬酸三丁酯、1，4-丁內(nèi)酯、硝基纖維素、氫化蓖麻油、卵磷脂組成，它們的重量配比依次為70-98份、O.l-lO份、0.5-10份、0.1-5份、0.l-5份。本發(fā)明的大功率厚膜電路用介質(zhì)漿料的制備方法，其特征在于以下步驟(1)制備微晶玻璃粉，將微晶玻璃粉的各組成物按上述比例范圍在混料機(jī)中混合均勻后投入高溫爐熔煉，熔煉溫度為1200-1600°C，保溫時間1-6小時，水淬，得到玻璃微渣，將玻璃微渣置于球磨機(jī)中研磨得到粒徑不大于5微米的微晶玻璃粉；(2)制備有機(jī)粘結(jié)劑，將有機(jī)粘結(jié)劑的各組成物按上述比例范圍，于水浴爐中在80-IO(TC溫度下混合、溶解形成有機(jī)粘結(jié)劑并控制其粘度為200-300mPas;(3)將上述制得的微晶玻璃粉和有機(jī)粘結(jié)劑按上述比例范圍置于容器中攪拌后經(jīng)三輥軋機(jī)軋制即得成品介質(zhì)漿料。以下給出具體實施例方式實例1微晶玻璃粉的制備，微晶玻璃粉的成分及重量配比Si027份、B2033份、A12034份、Ba035份、Ca05份、Mg04份、Zr023份、Co2033份、Ti02l份；將上述組成物置于高溫電爐中，熔煉溫度1350°C，保溫3小時，水淬后用振動球磨機(jī)粗磨制得粗粉，再用行星球磨機(jī)或攪拌球磨機(jī)細(xì)磨制得最大粒徑不超過5微米的微晶玻璃粉待用；有機(jī)粘結(jié)劑的制備及溶解工藝，有機(jī)粘結(jié)劑的成分及重量配比檸檬酸三丁酯94份、1，4-丁內(nèi)酯0.3份、硝基纖維素5份、氫化蓖麻油0.3份、卵磷脂0.4份，溶解工藝是將上述組成物于水浴爐中在85"C溫度下混合、攪拌、溶解，保溫4小時，制得有機(jī)粘結(jié)劑待用；調(diào)漿工藝，將上述制得的微晶玻璃粉及有機(jī)粘結(jié)劑按75份:25份的重量比例置于容器中攪拌后，制得漿料預(yù)產(chǎn)品，再經(jīng)三輥軋機(jī)軋制即得成品介質(zhì)漿料。介質(zhì)漿料性能列表如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>當(dāng)介質(zhì)漿料在不銹鋼基板上燒成膜厚度大于80微米時，膜的性能如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實例2微晶玻璃的重量配比Si0220份、82037份、A12038份、BaO55份、Ca09份、Mg07份、Zr026份、Co2035份、11022份；有機(jī)粘結(jié)劑重量配比及溶解工藝檸檬酸三丁酯89份、1,4-丁內(nèi)酯5份、硝基纖維素4份、氫化蓖麻油1份、卵磷脂1份，溶解工藝是將上述有機(jī)粘結(jié)劑的各組成物于水浴爐中在溫度90'C下混合、攪拌、溶解，保溫4小時。調(diào)漿工藝中微晶玻璃粉與有機(jī)粘結(jié)劑的重量配比為70份:30份，產(chǎn)出的介質(zhì)漿料的固含量為70%，其余同實例1實例3微晶玻璃的重量配比Si0235份、B20312份、A120311份、Ba059份、Ca013份、Mg012份、Zr029份、Co2036份、Ti023份；有機(jī)粘結(jié)劑重量配比檸檬酸三丁酯96.4份、1,4-丁內(nèi)酯0.6份、硝基纖維素2份、氫化蓖麻油0.5份、卵磷脂0.5份，溶解工藝是將上述有機(jī)粘結(jié)劑的各組成物于水浴爐中在溫度8(TC下混合、攪拌、溶解，保溫4小時。調(diào)漿工藝中微晶玻璃粉與有機(jī)粘結(jié)劑的重量配比為85份:15份，產(chǎn)出的介質(zhì)漿料的固含量為85%，其余同實例l。權(quán)利要求1、一種大功率厚膜電路用介質(zhì)漿料，它的原料包括微晶玻璃粉和有機(jī)粘結(jié)劑，其特征在于所述的各原料的重量配比為微晶玻璃粉70-90份，有機(jī)粘結(jié)劑30-10份，微晶玻璃粉由SiO2、B2O3、Al2O3、BaO、CaO、MgO、ZrO2、Co2O3、TiO2組成，它們的重量配比依次為5-36份、1-15份、1-15份、30-70份、1-15份、1-15份、1-10份、0-10份、0-5份；有機(jī)粘結(jié)劑由檸檬酸三丁酯、1，4-丁內(nèi)酯、硝基纖維素、氫化蓖麻油、卵磷脂組成，它們的重量配比依次為70-98份、0.1-10份、0.5-10份、0.1-5份、0.1-5份。2、一種制備權(quán)利要求1所述介質(zhì)漿料的方法，其特征在于以下步驟(1)制備微晶玻璃粉，將微晶玻璃粉的各組成物按上述比例范圍在混料機(jī)中混合均勻后投入高溫電爐熔煉，熔煉溫度為1200-1600°C，保溫時間1-6小時，水淬，得到玻璃微渣，將玻璃微渣置于球磨機(jī)中研磨得到粒徑不大于5微米的微晶玻璃粉；(2)制備有機(jī)粘結(jié)劑，將有機(jī)粘結(jié)劑的各組成物按上述比例范圍，于水浴爐中在80-10(TC溫度下混合、溶解形成有機(jī)粘結(jié)劑并控制其粘度為200-300mPas;(3)將上述制得的微晶玻璃粉和有機(jī)粘結(jié)劑按上述比例范圍置于容器中攪拌后經(jīng)三輥軋機(jī)軋制即得成品介質(zhì)漿料。全文摘要本發(fā)明公開了一種大功率厚膜電路用介質(zhì)漿料及其制備方法。本發(fā)明的目的在于制備一種與304或316不銹鋼基板相匹配的介質(zhì)漿料。本發(fā)明的特征是將SiO<sub>2</sub>、B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、BaO、CaO、MgO、ZrO<sub>2</sub>、Co<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、TiO<sub>2</sub>組成的微晶玻璃粉與由檸檬酸三丁酯、1，4-丁內(nèi)酯、硝基纖維素、氫化蓖麻油、卵磷脂組成的有機(jī)粘結(jié)劑按微晶玻璃粉∶有機(jī)粘結(jié)劑為70-90份∶30-10份的重量比例置于容器中經(jīng)攪拌和三輥軋機(jī)軋制后得到成品介質(zhì)漿料。本發(fā)明主要用作印刷在304或316不銹鋼基板上構(gòu)成大功率厚膜電路的介質(zhì)漿料。文檔編號H01B1/14GK101419850SQ20081014367公開日2009年4月29日申請日期2008年11月21日優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日發(fā)明者堵永國,張傳禹,剛李,楊華榮申請人:湖南利德電子漿料有限公司