[发明专利]一种用于金属铝基板绝缘介质浆料的无铅低熔点玻璃粉及其制备方法

说明书

本发明涉及厚膜电路绝缘介质浆料技术领域，具体是一种用于金属铝基板的厚膜电路绝缘介质浆料的无铅低熔点玻璃粉，其组分及重量百分比含量为：Bi₂O₃50‑85％，B₂O₃2‑20％，ZnO5‑30％，Li₂O1‑15％，第一组合物1.5‑25％，BaO1‑10％，SiO₂1‑10％和第二组合物1‑10％，所述第一组合物为K₂O、Rb₂O、Cs₂O中的一种或几种组成，所述第二组合物为CeO₂，TeO₂，NiO中的一种或几种组成。本发明还公开了一种用于金属铝基板的厚膜电路介质浆料的无铅低熔点玻璃粉的制备方法，本发明在金属铝基板上形成致密性好的绝缘介质膜层，与金属铝基板粘结好，具有耐击穿电压高，膜层结构无裂纹、气孔，绝缘性能好的优点。

技术领域

本发明涉及厚膜电路绝缘介质浆料技术领域，具体是一种用于金属铝基板的厚膜电路绝缘介质浆料的无铅低熔点玻璃粉及其制备方法。

背景技术

厚膜技术是通过丝网印刷的方法把绝缘介质浆料、电阻浆料和导体浆料等材料涂制在基板上，通过高温烧结，在基板上形成粘附牢固的功能膜。目前，厚膜技术在电加热领域广泛作为大功率电热元件使用。作为大功率电热元件基板，传统的陶瓷材料越来越不能满足元器件的传热和散热需要，而且陶瓷基板的机械加工性能差，不利于大面积印刷、切割与安装。

随着厚膜电路元件向多层化和小型化的发展，对基板提出相应的力学及热学性能要求，金属铝基板具有密度小、延展性好、导热性好、优良的冷热加工成型性能及良好的韧性等优异性能使其成为具有潜力的基板材料。由于金属铝熔点较低，只有660℃左右，不能选用高温烧结工艺，所以要求对应的绝缘介质浆料只能在低于金属铝基板的熔化温度下进行烧结，且具有良好的热匹配性和结合力。

目前，应用于金属铝基板的介质浆料，中国专利CN101740160B报道了一种用于金属铝基板的介质浆料，使用Si-B-Na-K体系玻璃粉，70-85％玻璃粉与30-15％柠檬酸三丁酯混合制成绝缘介质浆料，用丝网在金属铝基板上印刷成膜，烧成温度550℃，烧结后其介质层厚度大于100μm，击穿电压大于1500V，绝缘电阻大于10MΩ，泄漏电流小于2mA；此浆料形成绝缘介质膜的电绝缘性能较低：击穿电压较低，绝缘电阻小，漏电流大。同时，硅酸盐玻璃温度偏高，烧结温度要达到要求，需要尽量加多碱金属，这些阳离子是电性能老化的罪魁祸首。

随着厚膜电路产品大功率化以及电子材料的微型化和集成化，对基板绝缘性能提出更高要求，现有基于金属铝基板的厚膜电路用介质浆料不能满足超大规模集成厚膜电路基板对介质层绝缘性能的要求。为了拓宽厚膜电路可选用的基板种类以及提高电子元件的性能，发明了一种应用于金属铝基板的绝缘介质浆料的无铅低熔点玻璃粉，不仅满足烧结温度低于600℃，还需在热膨胀系数上需要与金属铝基板相匹配，有良好的结合力，而且还需有良好的绝缘性能、击穿电压高、泄漏电流小等性能，环保安全，完全符合金属铝基板厚膜电路的技术要求。

发明内容

针对上述现有技术中的不足之处，本发明旨在提供一种改善金属铝基板介质膜层致密性，提高介质层耐击穿电压，从而提高介质层与金属基板的绝缘性的用于金属铝基板的厚膜电路绝缘介质浆料的无铅低熔点玻璃粉及其制备方法。