[发明专利]一种高绝缘性低热膨胀系数介质浆料及其制备方法和用途

说明书

本发明属于电子材料技术领域，特别涉及一种高绝缘性低热膨胀系数介质浆料及其制备方法和用途。所述介质浆料包括以下质量份组分：溶剂：20～30份；粘结剂：0.3～1份；增稠剂：0.5～2份；增塑剂：0.2～1份；无硼、钡微晶玻璃粉：70～80份；其中，所述无硼、钡微晶玻璃粉包含：质量百分比为30％～50％的CaO、35％～50％的SiO₂、10％～30％的Al₂O₃、1％～5％的MgO、0.1％～2％的ZnO、0.01％～5％的K₂O、稀土氧化物；所述稀土氧化物为Gd₂O₃和/或Eu₂O₃，添加含量为0.3‑1.0％；以所述无硼、钡微晶玻璃粉的质量为基准。本发明采用无硼、钡微晶玻璃粉制备了一种与低热膨胀系数高温合金基体相匹配的浆料，获得的介质浆料具有高绝缘性、高触变性、低热膨胀系数，满足介质浆料的使用要求。

技术领域

本发明属于电子材料技术领域，特别涉及一种高绝缘性低热膨胀系数介质浆料及其制备方法和用途。

背景技术

随着厚膜电路技术的发展，厚膜发热元件得到了越来越广泛的应用，所以人们对厚膜发热元件各方面的性能要求也越来越高。传统的厚膜发热元件的基板主要以陶瓷作为基板，但是陶瓷基板面临着脆性大的问题，在使用和安装过程中容易断裂，使得厚膜发热元件的寿命大大降低。相较于陶瓷材料，使用金属材料作为厚膜发热元件的基板，具有优良的力学性能，使用过程中不容易断裂，提高服役寿命。但是使用金属材料作为厚膜发热元件的基板，需要在金属基板表面烧结一层介质浆料作为绝缘层，由此又带来膨胀系数不匹配性、绝缘性能难调控等需要解决的问题。

采用金属材料作为厚膜发热元件的基板，所用的介质浆料的技术要求如下：1、绝缘性能：作为厚膜电路与金属基体之间的绝缘层，介质浆料经丝网印刷、烧结后应具有较高的界面结合强度和优良的绝缘性能；2、触变性能：介质浆料一般要求有良好的触变性，即浆料在外力的剪切作用下粘度下降，外力作用消失后粘度恢复的一种可逆现象。良好的触变性能有助于浆料印刷之后外形饱满，并保持一定的厚度，边缘界面清晰，不易流淌。

此外，在实现本发明的过程中，发明人发现：

镍基高温合金因其优异的支撑性能，可以作为发热元件基体材料使用。相比于铝、钢、不锈钢等金属材料(不锈钢热膨胀系数为14.4～16×10^-6/K)，镍基高温合金的特殊之处在于低热膨胀系数较低，比如GH783，随标准热处理和时效温度、时效时间的不同，GH783热膨胀系数仅在7～10×10^-6/℃之间变化，

现有的绝缘浆料热膨胀系数大多为12～18×10^-6/℃，与镍基高温合金这种低热膨胀系数的基底材料匹配性较差。因此，期待开发一种与这类低热膨胀系数镍基高温合金基体相匹配的绝缘浆料，且同时具有良好的绝缘性能、触变性能。

发明内容

为了解决上述问题中的至少一个，提出本发明。

本发明第一方面提供一种高绝缘性低热膨胀系数介质浆料，所述介质浆料包括以下质量份组分：

溶剂：20～30份；

粘结剂：0.3～1份；

增稠剂：0.5～2份；

增塑剂：0.2～1份；

无硼、钡微晶玻璃粉：70～80份；

其中，所述无硼、钡微晶玻璃粉包含：