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基于不銹鋼基板的絕緣介質(zhì)漿料及制備方法

文檔序號:39526557發(fā)布日期:2024-09-27 17:02閱讀:52來源:國知局

本發(fā)明涉及絕緣介質(zhì)材料領(lǐng)域,具體涉及一種基于不銹鋼基板的絕緣介質(zhì)漿料及制備方法。


背景技術(shù):

1、由于新材料和新工藝的不斷涌現(xiàn),厚膜電路技術(shù)已經(jīng)成為集成電路技術(shù)的重要內(nèi)容,基片作為厚膜電路的載體和工作平臺,是提高厚膜電路整體性能的關(guān)鍵。常用的基片材料主要是陶瓷基片,如al2o3、beo、aln、sic等。但是陶瓷基片有著難以克服的缺點,主要是脆性大,機械加工和導(dǎo)熱性能差,作用單一,不利于大面積印刷、切割與安裝。隨著厚膜電路功率的增大和應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬,對其使用性能要求越來越苛刻,傳統(tǒng)的陶瓷基片越來越不能滿足市場的需要。

2、不銹鋼規(guī)格齊全,具有導(dǎo)熱性和機械加工性能好等眾多優(yōu)點,但其能否用作厚膜電路的基片,關(guān)鍵是能否在不銹鋼表面形成結(jié)合強度高,絕緣性能好的介質(zhì)層。介質(zhì)漿料通過絲網(wǎng)印刷在金屬表面形成涂層,在一定的熱處理工藝下烘干燒結(jié),形成絕緣介質(zhì)層,絕緣介質(zhì)層的熱膨脹系數(shù)需要與不銹鋼基板匹配。介質(zhì)漿料由玻璃粉、有機載體和鈷藍按一定比例混合而成,玻璃粉決定了漿料燒成后形成的絕緣介質(zhì)層的性能。


技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的旨在提供一種基于不銹鋼基板的絕緣介質(zhì)漿料及制備方法,使用該介質(zhì)漿料制成的不銹鋼基板絕緣介質(zhì)層,可以實現(xiàn)熱膨脹系數(shù)與不銹鋼基板完美匹配,絕緣強度高,變形量小,附著力強。

2、所述絕緣介質(zhì)漿料由微晶玻璃粉、有機載體和鋁酸鈷組成,重量比為(70-80):(15-25):(1-5)。

3、所述微晶玻璃粉的組成包括:氧化鈣40-70wt%,氧化鋇15-25wt%,氧化鋁1-10wt%,二氧化硅5-15wt%,氧化鈦0.5-5wt%,氧化鋯0.5-5wt%,硼酸1-10wt%。

4、所述有機載體的組成包括:松油醇30-50wt%、戊二酸二甲酯10-20wt%、二乙二醇二乙醚1-10wt%、檸檬酸三丁酯20-30wt%、乙基纖維素1-10wt%、蓖麻油0.5-5wt%。

5、所述絕緣介質(zhì)漿料的制備方法,包括以下步驟:

6、(1)將氧化鈣、氧化鋇、氧化鋁、二氧化硅、氧化鈦、氧化鋯和硼酸混合均勻,并對混合物進行加熱處理,然后進行水淬、球磨、噴霧造粒,得到微晶玻璃粉。

7、(2)將松油醇、戊二酸二甲酯、二乙二醇二乙醚、檸檬酸三丁酯、乙基纖維素、蓖麻油混合均勻,得到有機載體。

8、(3)將所述微晶玻璃粉、鋁酸鈷混合均勻,得到混合固體。

9、(4)采用超臨界流體技術(shù),以超臨界二氧化碳為介質(zhì),對有機載體進行加熱使之形成超臨界流體,將混合固體與有機載體在溶解罐中混合均勻,得到基于不銹鋼基板的絕緣介質(zhì)漿料。

10、上述步驟中,所述加熱處理的溫度為1300-1600℃,時間為4-8h;所述微晶玻璃粉的粒徑≦3μm;所述超臨界二氧化碳的流速為60l/h-100l/h。

11、本發(fā)明的技術(shù)特點和有益效果:

12、(1)本發(fā)明中的微晶玻璃粉末由氧化鈣、氧化鋇、氧化鋁、二氧化硅、氧化鈦、氧化鋯和硼酸組成,有機載體由松油醇、戊二酸二甲酯、二乙二醇二乙醚、檸檬酸三丁酯、乙基纖維素、蓖麻油組成,得到的絕緣介質(zhì)漿料的熱膨脹系數(shù)與不銹鋼基板的熱膨脹系數(shù)接近,適用于制備不銹鋼基板的大功率厚膜電路絕緣介質(zhì)層。

13、(2)不銹鋼發(fā)熱器用的絕緣介質(zhì)漿料主要在較高溫度、一定電壓下使用,在電場、溫度雙重條件下使用的玻璃,不能含有離子半徑較小的一價鈉離子、鉀離子,否則會引起玻璃絕緣強度下降、介質(zhì)損耗增加、體積電阻率降低、擊穿強度不高。因此在配方中沒有引入氧化鉀和氧化鈉。

14、(3)為了降低玻璃的熔化溫度,加入一定數(shù)量的硼酸,同時加入一定數(shù)量的氧化鈣、氧化鈦,這些物質(zhì)的加入,可以有效地作為破網(wǎng)劑,降低體系的高溫黏度,也可降低燒結(jié)溫度。

15、(4)超臨界流體具有較高的滲透性和溶解能力,通過調(diào)節(jié)溫度和壓力,將溶劑置于超臨界狀態(tài),能夠顯著提高固體物質(zhì)的溶解速率。這種技術(shù)在處理本發(fā)明的成分配比中難溶性固體物質(zhì)時表現(xiàn)出色,為高效、節(jié)能的溶解過程提供了可行的解決方案。

16、采用本發(fā)明提供的絕緣介質(zhì)漿料,制備的絕緣介質(zhì)層具有熱膨脹系數(shù)與不銹鋼基板完美匹配、絕緣強度高、變形量小、附著力強等優(yōu)點。



技術(shù)特征:

1.一種基于不銹鋼基板的絕緣介質(zhì)漿料,其特征在于,所述絕緣介質(zhì)漿料由微晶玻璃粉、有機載體和鋁酸鈷組成,重量比為(70-80):(15-25):(1-5);

2.一種如權(quán)利要求1所述基于不銹鋼基板的絕緣介質(zhì)漿料的制備方法,其特征在于,所述方法包括以下步驟:


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于不銹鋼基板的絕緣介質(zhì)漿料及制備方法,所述介質(zhì)漿料由微晶玻璃粉、有機載體和鋁酸鈷組成,重量比為(70?80):(15?25):(1?5)。所述微晶玻璃粉的組成包括:氧化鈣40?70wt%,氧化鋇15?25wt%,氧化鋁1?10wt%,二氧化硅5?15wt%,氧化鈦0.5?5wt%,氧化鋯0.5?5wt%,硼酸1?10wt%。所述有機載體的組成包括:松油醇30?50wt%、戊二酸二甲酯10?20wt%、二乙二醇二乙醚1?10wt%、檸檬酸三丁酯20?30wt%、乙基纖維素1?10wt%、蓖麻油0.5?5wt%。使用該介質(zhì)漿料制成的不銹鋼基板絕緣介質(zhì)層,可以實現(xiàn)熱膨脹系數(shù)與不銹鋼基板完美匹配,絕緣強度高,變形量小,附著力強。

技術(shù)研發(fā)人員:王鵬宇,朱歸勝,顏祥晉,孟梓涵,陳昭彬,徐家輝,梁思琪,任偲彤
受保護的技術(shù)使用者:桂林電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2024/9/26
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