CN107358991A - 一种用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料及其制备工艺，浆料由以下组分组成：微晶玻璃粉60‑75％，粘结剂25‑40％；其中，微晶玻璃粉由SiO2、Bi2O3、B2O3、BaO、CaO、ZnO、Al2O3、V2O5、TiO2、Co2O3组成。采用上述原料制备的微晶玻璃粉熔炼温度低，使得其制备介质层时烧结温度低于铝合金基板的熔融温度，在制备介质层时不会损伤基板，另外原料中不含有铅，符合环保要求。得到的介质层热膨胀系数与铝合金基板相匹配，有良好的结合性能，可形成坚固的网络结构，使得复合微晶玻璃绝缘介质具有优异的硬度和柔韧性，能够满足大功率铝合金基板厚膜电路处于恶劣工作环境时的特殊要求。同时该浆料的制备工艺简单、易于生产，得到的介质浆料性能优良。

Description

一种用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料及其制备工艺
技术领域
本发明属于厚膜电路技术领域，涉及一种制作厚膜电路的介质浆料及其制备工艺，具体地说涉及一种铝合金基板用无铅、无碱金属的中温烧结介质浆料及其制备工艺。
背景技术
厚膜电路是集成电路的一种，指将电阻、电感、电容、半导体元件和互连导线通过印刷、烧结和焊接等工序在基板上制成的具有一定功能的电路单元。其设计灵活、工艺简便、成本低廉，能耐受较高电压、更大的功率和电流，在工业类电子产品领域已得到广泛应用。
厚膜是在基板上用印刷烧结技术制备的几微米至数十微米的膜层，制造厚膜的材料为涂料或者浆料，按照厚膜性质，浆料可以分为导体浆料、电阻浆料、介质浆料、绝缘浆料和包封浆料，其中介质浆料一般由低熔玻璃和陶瓷粉粒均匀地悬浮于有机溶液中制得，通过改变玻璃和陶瓷的相对含量或者成分可以得到不同性能的介质厚膜，满足制作不同厚膜电容器的需求。
随着厚膜电路元件不断向多层和小型化方向发展，对基板的力学及热力学性能尤其是导热性提出了更高的要求，铝合金基板由于具有密度小、延展性好、导热性佳、冷热加工成型性能优异以及韧性高使其可作为厚膜电路元件的基板，但是其存在热膨胀系数与常用电子浆料不匹配的问题，因此，如采用铝合金基板，浆料需满足以下要求：(1)由于铝合金熔融温度低(660℃左右)，浆料不能用高温烧结工艺制备，只能在低于铝合金熔融温度下烧结，同时需满足附着力、匹配性良好的要求，另外，为满足元件电气性能的要求，能在基板上多次丝网印刷、烘干以及烧成以获得足够厚度，还需具有丝网印刷特性和多次重烧性；(2)由于介质浆料在基板表面可形成绝缘层，其需具备优异的物理性能，如膨胀性能、导热性能、耐热性能、与铝合金基板的键合力等；(3)作为铝合金基板与电阻及电及间的绝缘层，烧结后的介质浆料还应具有良好的电气性能，如击穿强度、绝缘电阻、泄露电流等；(4)当厚膜电路作为电子元件使用时，其中的介质浆料还应满足环保要求。
目前，市面上较为成熟的介质浆料几乎都应用于不锈钢基板，应用于铝合金基板的介质浆料少有报道，中国专利CN101740160B、CN102158993B、CN105176103A和美国专利US2016185651A1公开了用于铝基板厚膜电路绝缘介质浆料及其制备方法，但是上述铝基板用介质浆料存在烧结温度偏高，制备时易损坏基板，击穿电压和绝缘电阻等性能尚不能满足铝合金基板电热元件的高要求。
发明内容
为此，本发明正是要解决上述技术问题，从而提出一种烧结温度低、性能优异的用于铝合金基板厚膜电路的无铅、无碱金属的中温烧结介质浆料及其制备工艺。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
本发明提供一种用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料，以质量百分比计，由以下组分组成：微晶玻璃粉60-75％，粘结剂25-40％；其中，所述微晶玻璃粉以质量百分比计由以下组分组成：SiO2 20-40％，Bi2O3 20-30％，B2O3 5-15％，BaO 5-15％，CaO 5-10％，ZnO1-5％，Al2O3 1-5％，V2O5 1-5％，TiO2 5-10％，Co2O3 1-3％。
作为优选，所述粘结剂为有机粘结剂，所述有机粘结剂以重量份计由以下组分组成：有机溶剂40-75份，高分子增稠剂5-20份，增塑剂1-5份，分散剂1-5份，消泡剂1-5份，触变剂1-5份。
作为优选，所述微晶玻璃粉的粒径为1-3μmμm，软化点为350-450℃，平均线膨胀系数为18×10-6/℃～25×10-6/℃。
作为优选，所述有机溶剂为松节油、松油醇、十六醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、二乙二醇单甲醚、二乙二醇二丁醚、乙二醇***醋酸酯、柠檬酸三丁酯、磷酸三丁酯、1，4-丁内酯、混合二元酸酯、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜中的至少一种。
作为优选，所述高分子增稠剂为乙基纤维素、聚乙二醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲乙醛、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、氢化松香树脂、丙烯酸酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂中的至少一种。
作为优选，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的至少一种；所述分散剂为柠檬酸三胺、聚甲基丙烯酸胺、1,4-二羟基磺酸胺中的至少一种。
作为优选，所述消泡剂为有机硅氧烷、聚醚、聚乙二醇、乙烯-丙烯酸共聚物、聚甘油脂肪酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚醚改性有机硅中的至少一种；所述触变剂为十六醇、聚酰胺蜡、氢化蓖麻油、触变性醇酸树脂、有机膨润土或气相二氧化硅中的至少一种。
本发明还提供一种所述的用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料的制备工艺，其包括如下步骤：
a、制备微晶玻璃粉，将SiO2、Bi2O3、B2O3、BaO、CaO、ZnO、Al2O3、V2O5、TiO2和Co2O3按比例混合均匀后熔炼为玻璃熔融物，将所述玻璃熔融物水淬后即得微晶玻璃，研磨后得到微晶玻璃粉；
b、制备粘结剂，将有机溶剂、高分子增稠剂、增塑剂、分散剂、消泡剂和触变剂按比例混合后溶解，滤除杂质即得有机粘结剂；
c、制备介质浆料，将所述微晶玻璃粉与粘结剂搅拌分散后研磨至细度小于5μm，即得介质浆料。
作为优选，所述步骤a中，熔炼温度为1200-1400℃，熔炼时间为2-4h；所述研磨过程具体为：以蒸馏水作为介质对微晶玻璃球磨6-10h，即得粒径为1-3μm的微晶玻璃粉。
作为优选，所述步骤b中，所述溶解在80℃的水浴条件下进行，所述有机粘结剂的粘度为200-300mPa·s；所述步骤c得到的介质浆料粘度为40-60Pa·s。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)本发明所述的用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料，以质量百分比计由以下组分组成：微晶玻璃粉60-75％，粘结剂25-40％；其中，微晶玻璃粉以质量百分比计由以下组分组成：SiO2 20-40％，Bi2O3 20-30％，B2O3 5-15％，BaO 5-15％，CaO 5-10％，ZnO 1-5％，Al2O3 1-5％，V2O5 1-5％，TiO2 5-10％，Co2O3 1-3％。采用上述原料制备的微晶玻璃粉熔炼温度低，使得其制备介质层时烧结温度可降至450-550℃，低于铝合金基板的熔融温度，在制备介质层时不会损伤基板，另外原料中不含有铅，其在研发、使用及废弃后对环境、人体均无伤害，符合环保要求。同时，所述微晶玻璃与粘结剂复合构成的介质层热膨胀系数与铝合金基板相匹配，且有良好的结合性能，可形成坚固的网络结构，使得复合微晶玻璃绝缘介质具有优异的硬度和柔韧性，能够满足大功率铝合金基板厚膜电路处于恶劣工作环境时的特殊要求。
(2)本发明所述的用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料的制备工艺，方法简单，易于生产制作，得到的介质浆料性能优良，具有良好的流变性、触变性，烧结温度低，该介质浆料烧结形成的介质层具有附着力强、绝缘电阻高、击穿强度大的优点，且能有效防止铝合金基板用浆料在烧结过程中向底层介质层扩散，从而极大提高了铝基板电热元件的安全性和稳定性。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例提供一种用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料，以质量百分比计，其由以下组分组成：微晶玻璃粉75％，粘结剂25％。其中，所述微晶玻璃粉以质量百分比计由以下组分组成：SiO2 20％，Bi2O3 30％，B2O3 15％，BaO 10％，CaO 5％，ZnO 5％，Al2O3 5％，V2O5 4％，TiO2 5％，Co2O3 1％，本实施例中所述微晶玻璃粉的粒径为1μm，软化点为350℃，平均线膨胀系数为18×10-6/℃。
所述粘结剂为有机粘结剂，其以重量份计由以下组分组成：有机溶剂丁基卡必醇40份，高分子增稠剂乙基纤维素20份，增塑剂邻苯二甲酸二丁酯1份，分散剂聚甲基丙烯酸胺5份，消泡剂聚醚改性有机硅1份，触变剂氢化蓖麻油5份。
本实施例还提供一种制备所述用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料的工艺，其包括如下步骤：
a、制备微晶玻璃粉，将SiO2、Bi2O3、B2O3、BaO、CaO、ZnO、Al2O3、V2O5、TiO2和Co2O3按比例在三维混料机中混合均匀后在1200℃下保温4h，熔炼为玻璃熔融物，将所述玻璃熔融物水淬后即得微晶玻璃，然后以蒸馏水为介质对所述微晶玻璃球磨6h得到微晶玻璃粉；
b、制备粘结剂，将丁基卡必醇、乙基纤维素、邻苯二甲酸二丁酯、聚甲基丙烯酸胺、聚醚改性有机硅、氢化蓖麻油按比例混合后在80℃的水浴条件下溶解，再用500目的尼龙滤网滤除杂质即得粘度为200mPa·s的有机粘结剂；
c、制备介质浆料，将所述微晶玻璃粉与粘结剂在容器中搅拌分散后置于三辊研磨机研磨至细度小于5μm，本实施例中为1μm，再用500目尼龙滤网滤除杂质即得粘度为40Pa·s的介质浆料。
用丝网将得到的介质浆料在铝合金基板上印刷成膜，在500℃下烧结得到介质层，所述介质层的厚度为118μm，测试其物理性能，结果如下：所述介质层的击穿电压(AC)>2000V，绝缘电阻(250V)＞50MΩ，泄漏电流(250V)<2mA。
实施例2
本实施例提供一种用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料，以质量百分比计，其由以下组分组成：微晶玻璃粉60％，粘结剂40％。其中，所述微晶玻璃粉以质量百分比计由以下组分组成：SiO2 40％，Bi2O3 20％，B2O3 5％，BaO 15％，CaO 10％，ZnO 1％，Al2O3 1％，V2O5 1％，TiO2 6％，Co2O3 1％，本实施例中所述微晶玻璃粉的粒径为3μm，软化点为450℃，平均线膨胀系数为25×10-6/℃。
所述粘结剂为有机粘结剂，其以重量份计由以下组分组成：有机溶剂松节油75份，高分子增稠剂聚乙烯醇缩丁醛5份，增塑剂邻苯二甲酸二乙酯5份，分散剂柠檬酸三胺1份，消泡剂聚醚5份，触变剂十六醇1份。
本实施例还提供一种制备所述用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料的工艺，其包括如下步骤：
a、制备微晶玻璃粉，将SiO2、Bi2O3、B2O3、BaO、CaO、ZnO、Al2O3、V2O5、TiO2和Co2O3按比例在三维混料机中混合均匀后在1400℃下保温2h，熔炼为玻璃熔融物，将所述玻璃熔融物水淬后即得微晶玻璃，然后以蒸馏水为介质对所述微晶玻璃球磨10h得到微晶玻璃粉；
b、制备粘结剂，将松节油、聚乙烯醇缩丁醛、邻苯二甲酸二乙酯、柠檬酸三胺、聚醚、十六醇按比例混合后在80℃的水浴条件下溶解，再用500目的尼龙滤网滤除杂质即得粘度为300mPa·s的有机粘结剂；
c、制备介质浆料，将所述微晶玻璃粉与粘结剂在容器中搅拌分散后置于三辊研磨机研磨至细度小于5μm，本实施例中为3μm，再用500目尼龙滤网滤除杂质即得粘度为60Pa·s的介质浆料。
用丝网将得到的介质浆料在铝合金基板上印刷成膜，在500℃下烧结得到介质层，所述介质层的厚度为120μm，测试其物理性能，结果如下：所述介质层的击穿电压(AC)>2000V，绝缘电阻(250V)＞50MΩ，泄漏电流(250V)<2mA。
实施例3
本实施例提供一种用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料，以质量百分比计，其由以下组分组成：微晶玻璃粉70％，粘结剂30％。其中，所述微晶玻璃粉以质量百分比计由以下组分组成：SiO2 30％，Bi2O3 25％，B2O3 8％，BaO 5％，CaO 8％，ZnO 2％，Al2O3 4％，V2O55％，TiO2 10％，Co2O3 3％，本实施例中所述微晶玻璃粉的粒径为2μm，软化点为400℃，平均线膨胀系数为20×10-6/℃。
所述粘结剂为有机粘结剂，其以重量份计由以下组分组成：
有机溶剂：松油醇、二乙二醇单甲醚和二乙二醇二丁醚的混合物55份，三者的质量比为1:1：2；高分子增稠剂：氢化松香树脂和丙烯酸酯树脂的混合物3份，二者的质量比为2:1；增塑剂：邻苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸二辛酯的混合物3份，二者的质量比为2:1；分散剂1,4-二羟基磺酸胺2份；消泡剂乙烯-丙烯酸共聚物2份；触变剂有机膨润土、气相二氧化硅的混合物3份，二者的质量比为1:1。
本实施例还提供一种制备所述用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料的工艺，其包括如下步骤：
a、制备微晶玻璃粉，将SiO2、Bi2O3、B2O3、BaO、CaO、ZnO、Al2O3、V2O5、TiO2和Co2O3按比例在三维混料机中混合均匀后在1300℃下保温3h，熔炼为玻璃熔融物，将所述玻璃熔融物水淬后即得微晶玻璃，然后以蒸馏水为介质对所述微晶玻璃球磨8h得到微晶玻璃粉；
b、制备粘结剂，将松油醇、二乙二醇单甲醚、二乙二醇二丁醚、氢化松香树脂、丙烯酸酯树脂、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二辛酯、1,4-二羟基磺酸胺、乙烯-丙烯酸共聚物、有机膨润土、气相二氧化硅按比例混合后在80℃的水浴条件下溶解，再用500目的尼龙滤网滤除杂质即得粘度为250mPa·s的有机粘结剂；
c、制备介质浆料，将所述微晶玻璃粉与粘结剂在容器中搅拌分散后置于三辊研磨机研磨至细度小于5μm，本实施例中为2μm，再用500目尼龙滤网滤除杂质即得粘度为50Pa·s的介质浆料。
用丝网将得到的介质浆料在铝合金基板上印刷成膜，在500℃下烧结得到介质层，所述介质层的厚度为125μm，测试其物理性能，结果如下：所述介质层的击穿电压(AC)>2000V，绝缘电阻(250V)＞50MΩ，泄漏电流(250V)<2mA。
实施例4
本实施例提供一种用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料，以质量百分比计，其由以下组分组成：微晶玻璃粉65％，粘结剂35％。其中，所述微晶玻璃粉以质量百分比计由以下组分组成：SiO2 35％，Bi2O3 22％，B2O3 10％，BaO 7％，CaO 7％，ZnO 3％，Al2O3 4％，V2O53％，TiO2 7％，Co2O3 2％，本实施例中所述微晶玻璃粉的粒径为2.5μm，软化点为410℃，平均线膨胀系数为22×10-6/℃。
所述粘结剂为有机粘结剂，其以重量份计由以下组分组成：
有机溶剂：柠檬酸三丁酯、磷酸三丁酯、1，4-丁内酯的混合物60份，三者的质量比为1:2:1；高分子增稠剂：环氧树脂、聚氨酯树脂、聚醋酸乙烯酯的混合物3.5份，三者的质量比为2:1：1；增塑剂：邻苯二甲酸二辛酯3.8份；分散剂：柠檬酸三胺、聚甲基丙烯酸胺的混合物2.8份，二者的质量比为1:1；消泡剂：聚二甲基硅氧烷、聚醚改性有机硅的混合物3份，二者的质量比为2:1；触变剂触变性醇酸树脂3.5份。
本实施例还提供一种制备所述用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料的工艺，其包括如下步骤：
a、制备微晶玻璃粉，将SiO2、Bi2O3、B2O3、BaO、CaO、ZnO、Al2O3、V2O5、TiO2和Co2O3按比例在三维混料机中混合均匀后在1350℃下保温3.2h，熔炼为玻璃熔融物，将所述玻璃熔融物水淬后即得微晶玻璃，然后以蒸馏水为介质对所述微晶玻璃球磨7h得到微晶玻璃粉；
b、制备粘结剂，将柠檬酸三丁酯、磷酸三丁酯、1，4-丁内酯、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚醋酸乙烯酯、邻苯二甲酸二辛酯、柠檬酸三胺、聚甲基丙烯酸胺、聚二甲基硅氧烷、聚醚改性有机硅、触变性醇酸树脂按比例混合后在80℃的水浴条件下溶解，再用500目的尼龙滤网滤除杂质即得粘度为260mPa·s的有机粘结剂；
c、制备介质浆料，将所述微晶玻璃粉与粘结剂在容器中搅拌分散后置于三辊研磨机研磨至细度小于5μm，本实施例中为2.5μm，再用500目尼龙滤网滤除杂质即得粘度为55Pa·s的介质浆料。
用丝网将得到的介质浆料在铝合金基板上印刷成膜，在500℃下烧结得到介质层，所述介质层的厚度为116μm，测试其物理性能，结果如下：所述介质层的击穿电压(AC)>2000V，绝缘电阻(250V)＞50MΩ，泄漏电流(250V)<2mA。
实施例5
本实施例提供一种用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料，以质量百分比计，其由以下组分组成：微晶玻璃粉68％，粘结剂32％。其中，所述微晶玻璃粉以质量百分比计由以下组分组成：SiO2 28％，Bi2O3 25％，B2O3 12.4％，BaO 9％，CaO 8％，ZnO 2.5％，Al2O33.5％，V2O5 3.5％，TiO2 6.5％，Co2O3 1.6％，本实施例中所述微晶玻璃粉的粒径为2.8μm，软化点为380℃，平均线膨胀系数为21×10-6/℃。
所述粘结剂为有机粘结剂，其以重量份计由以下组分组成：
有机溶剂：N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜的混合物66份，四者的质量比为1:1:2:3；高分子增稠剂：聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇的混合物4份，二者的质量比为1：1；增塑剂：邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯的混合物4份，二者的质量比为2:1；分散剂：1,4-二羟基磺酸胺4份；消泡剂：聚甘油脂肪酸酯3.5份；触变剂：聚酰胺蜡、氢化蓖麻油的混合物3.8份，二者的质量比为1:2。
本实施例还提供一种制备所述用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料的工艺，其包括如下步骤：
a、制备微晶玻璃粉，将SiO2、Bi2O3、B2O3、BaO、CaO、ZnO、Al2O3、V2O5、TiO2和Co2O3按比例在三维混料机中混合均匀后在1250℃下保温3.8h，熔炼为玻璃熔融物，将所述玻璃熔融物水淬后即得微晶玻璃，然后以蒸馏水为介质对所述微晶玻璃球磨7.5h得到微晶玻璃粉；
b、制备粘结剂，将N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、1,4-二羟基磺酸胺、聚甘油脂肪酸酯、聚酰胺蜡、氢化蓖麻油按比例混合后在80℃的水浴条件下溶解，再用500目的尼龙滤网滤除杂质即得粘度为280mPa·s的有机粘结剂；
c、制备介质浆料，将所述微晶玻璃粉与粘结剂在容器中搅拌分散后置于三辊研磨机研磨至细度小于5μm，本实施例中为2.8μm，再用500目尼龙滤网滤除杂质即得粘度为52Pa·s的介质浆料。
用丝网将得到的介质浆料在铝合金基板上印刷成膜，在500℃下烧结得到介质层，所述介质层的厚度为118μm，测试其物理性能，结果如下：所述介质层的击穿电压(AC)>2000V，绝缘电阻(250V)＞50MΩ，泄漏电流(250V)<2mA。
实施例6
本实施例提供一种用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料，以质量百分比计，其由以下组分组成：微晶玻璃粉71％，粘结剂29％。其中，所述微晶玻璃粉以质量百分比计由以下组分组成：SiO2 30％，Bi2O3 27％，B2O3 9％，BaO 10％，CaO 6.5％，ZnO 3％，Al2O33.2％，V2O5 2.8％，TiO2 6.5％，Co2O3 2％，本实施例中所述微晶玻璃粉的粒径为1.8μm，软化点为375℃，平均线膨胀系数为22.5×10-6/℃。
所述粘结剂为有机粘结剂，其以重量份计由以下组分组成：
有机溶剂：十六醇、丁基卡必醇醋酸酯、混合二元酸酯的混合物56份，三者的质量比为2:3:2；高分子增稠剂：聚乙烯醇缩甲乙醛4.2份；增塑剂：邻苯二甲酸二甲酯1.5份；分散剂：柠檬酸三胺1.8份；消泡剂：有机硅氧烷、聚乙二醇的混合物2.5份，二者的质量比为3:1；触变剂：有机膨润土1.8份。
本实施例还提供一种制备所述用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料的工艺，其包括如下步骤：
a、制备微晶玻璃粉，将SiO2、Bi2O3、B2O3、BaO、CaO、ZnO、Al2O3、V2O5、TiO2和Co2O3按比例在三维混料机中混合均匀后在1280℃下保温2.8h，熔炼为玻璃熔融物，将所述玻璃熔融物水淬后即得微晶玻璃，然后以蒸馏水为介质对所述微晶玻璃球磨7h得到微晶玻璃粉；
b、制备粘结剂，将十六醇、丁基卡必醇醋酸酯、混合二元酸酯、聚乙烯醇缩甲乙醛、邻苯二甲酸二甲酯、柠檬酸三胺、有机硅氧烷、聚乙二醇、有机膨润土按比例混合后在80℃的水浴条件下溶解，再用500目的尼龙滤网滤除杂质即得粘度为220mPa·s的有机粘结剂；
c、制备介质浆料，将所述微晶玻璃粉与粘结剂在容器中搅拌分散后置于三辊研磨机研磨至细度小于5μm，本实施例中为1.8μm，再用500目尼龙滤网滤除杂质即得粘度为50Pa·s的介质浆料。
用丝网将得到的介质浆料在铝合金基板上印刷成膜，在500℃下烧结得到介质层，所述介质层的厚度为118μm，测试其物理性能，结果如下：所述介质层的击穿电压(AC)>2000V，绝缘电阻(250V)＞50MΩ，泄漏电流(250V)<2mA。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料，其特征在于，以质量百分比计，由以下组分组成：微晶玻璃粉60-75％，粘结剂25-40％；其中，所述微晶玻璃粉以质量百分比计由以下组分组成：SiO2 20-40％，Bi2O3 20-30％，B2O3 5-15％，BaO 5-15％，CaO 5-10％，ZnO 1-5％，Al2O3 1-5％，V2O5 1-5％，TiO2 5-10％，Co2O3 1-3％。
2.根据权利要求1所述的用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料，其特征在于，所述粘结剂为有机粘结剂，所述有机粘结剂以重量份计由以下组分组成：有机溶剂40-75份，高分子增稠剂5-20份，增塑剂1-5份，分散剂1-5份，消泡剂1-5份，触变剂1-5份。
3.根据权利要求2所述的用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料，其特征在于，所述微晶玻璃粉的粒径为1-3μm，软化点为350-450℃，平均线膨胀系数为18×10-6/℃～25×10-6/℃。
4.根据权利要求3所述的用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料，其特征在于，所述有机溶剂为松节油、松油醇、十六醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、二乙二醇单甲醚、二乙二醇二丁醚、乙二醇***醋酸酯、柠檬酸三丁酯、磷酸三丁酯、1，4-丁内酯、混合二元酸酯、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料，其特征在于，所述高分子增稠剂为乙基纤维素、聚乙二醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲乙醛、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、氢化松香树脂、丙烯酸酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的至少一种；所述分散剂为柠檬酸三胺、聚甲基丙烯酸胺、1,4-二羟基磺酸胺中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅氧烷、聚醚、聚乙二醇、乙烯-丙烯酸共聚物、聚甘油脂肪酸酯、聚二甲基硅氧烷、聚醚改性有机硅中的至少一种；所述触变剂为十六醇、聚酰胺蜡、氢化蓖麻油、触变性醇酸树脂、有机膨润土、气相二氧化硅中的至少一种。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
a、制备微晶玻璃粉，将SiO2、Bi2O3、B2O3、BaO、CaO、ZnO、Al2O3、V2O5、TiO2和Co2O3按比例混合均匀后熔炼为玻璃熔融物，将所述玻璃熔融物水淬后即得微晶玻璃，研磨后得到微晶玻璃粉；
b、制备粘结剂，将有机溶剂、高分子增稠剂、增塑剂、分散剂、消泡剂和触变剂按比例混合后溶解，滤除杂质即得有机粘结剂；
c、制备介质浆料，将所述微晶玻璃粉与粘结剂搅拌分散后研磨至细度小于5μm，即得介质浆料。
9.根据权利要求8所述的用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料的制备工艺，其特征在于，所述步骤a中，熔炼温度为1200-1400℃，熔炼时间为2-4h；所述研磨过程具体为：以蒸馏水作为介质对微晶玻璃球磨6-10h，即得粒径为1-3μm的微晶玻璃粉。
10.根据权利要求9所述的用于铝合金基板厚膜电路的介质浆料的制备工艺，其特征在于，所述步骤b中，所述溶解在80℃的水浴条件下进行，所述有机粘结剂的粘度为200-300mPa·s；所述步骤c得到的介质浆料粘度为40-60Pa·s。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110373117A (zh) * 2019-07-01 2019-10-25 重庆财经职业学院 一种嵌入式计算机电路板封装材料
CN111003940A (zh) * 2019-12-27 2020-04-14 黄山市晶特美新材料有限公司 一种汽车后挡钢化玻璃浆料及其制备方法
CN111763013A (zh) * 2020-07-10 2020-10-13 咸阳盈和电子材料有限公司 一种不锈钢基绝缘介质涂层用高性能玻璃粉末及制备方法
CN112011291A (zh) * 2020-08-13 2020-12-01 深圳振华富电子有限公司 耐高温胶及其制备方法和应用
CN112225458A (zh) * 2020-08-13 2021-01-15 航天特种材料及工艺技术研究所 一种陶瓷基复合材料用耐高温低膨胀系数粘接浆料及其制备方法
CN112309649A (zh) * 2020-09-25 2021-02-02 南京航空航天大学 一种叉指电极表面玻璃釉的制备方法
CN114255908A (zh) * 2022-03-01 2022-03-29 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 一种耐酸碱盐雾性介质浆料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102158993A (zh) * 2011-05-06 2011-08-17 陈小蕾 高温铝合金基稀土厚膜电路电热元件及其制备技术
CN106571172A (zh) * 2016-09-27 2017-04-19 东莞珂洛赫慕电子材料科技有限公司 一种铝合金基板厚膜电路中温烧结介质浆料及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102158993A (zh) * 2011-05-06 2011-08-17 陈小蕾 高温铝合金基稀土厚膜电路电热元件及其制备技术
CN106571172A (zh) * 2016-09-27 2017-04-19 东莞珂洛赫慕电子材料科技有限公司 一种铝合金基板厚膜电路中温烧结介质浆料及其制备方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110373117A (zh) * 2019-07-01 2019-10-25 重庆财经职业学院 一种嵌入式计算机电路板封装材料
CN111003940A (zh) * 2019-12-27 2020-04-14 黄山市晶特美新材料有限公司 一种汽车后挡钢化玻璃浆料及其制备方法
CN111763013A (zh) * 2020-07-10 2020-10-13 咸阳盈和电子材料有限公司 一种不锈钢基绝缘介质涂层用高性能玻璃粉末及制备方法
CN112011291A (zh) * 2020-08-13 2020-12-01 深圳振华富电子有限公司 耐高温胶及其制备方法和应用
CN112225458A (zh) * 2020-08-13 2021-01-15 航天特种材料及工艺技术研究所 一种陶瓷基复合材料用耐高温低膨胀系数粘接浆料及其制备方法
CN112011291B (zh) * 2020-08-13 2022-06-24 深圳振华富电子有限公司 耐高温胶及其制备方法和应用
CN112309649A (zh) * 2020-09-25 2021-02-02 南京航空航天大学 一种叉指电极表面玻璃釉的制备方法
CN114255908A (zh) * 2022-03-01 2022-03-29 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 一种耐酸碱盐雾性介质浆料及其制备方法
CN114255908B (zh) * 2022-03-01 2022-05-17 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 一种耐酸碱盐雾性介质浆料及其制备方法

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