CN107068244A - 一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料及其制备方法 - Google Patents

一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107068244A
CN107068244A CN201611128409.7A CN201611128409A CN107068244A CN 107068244 A CN107068244 A CN 107068244A CN 201611128409 A CN201611128409 A CN 201611128409A CN 107068244 A CN107068244 A CN 107068244A
Authority
CN
China
Prior art keywords
organic carrier
dielectric
glass powder
thick film
aluminium base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611128409.7A
Other languages
English (en)
Inventor
张念柏
苏冠贤
徐方星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongguan Corehelm Electronic Material Technology Co Ltd
Original Assignee
Dongguan Corehelm Electronic Material Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongguan Corehelm Electronic Material Technology Co Ltd filed Critical Dongguan Corehelm Electronic Material Technology Co Ltd
Priority to CN201611128409.7A priority Critical patent/CN107068244A/zh
Publication of CN107068244A publication Critical patent/CN107068244A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
    • H01B3/08—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances quartz; glass; glass wool; slag wool; vitreous enamels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B19/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing insulators or insulating bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/02—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
    • H01B3/08—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances quartz; glass; glass wool; slag wool; vitreous enamels
    • H01B3/087—Chemical composition of glass

Abstract

本发明公开了一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料及其制备方法，该绝缘介质浆料包括以下重量份的物料：微晶玻璃粉60%‑80％、有机载体10%‑30％、气相二氧化硅1%‑10％，微晶玻璃粉为由CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO所组成的氧化物混合成，有机载体为溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂所组成的混合物；该绝缘介质浆料与铝基板具有烧结温度低、结合力好、高耐击穿电压及良好绝缘性能，符合大功率金属铝基板厚膜电路用绝缘介质材料的要求。该制备方法包括以下工艺步骤：a、制备微晶玻璃粉；b、制备有机载体；c、制备绝缘介质浆料；该制备方法能有效生产制备绝缘介质浆料。

Description

一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电子材料技术领域，尤其涉及一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料及其制备方法。
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，经过高温烧结，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；其中，作为大功率电热元件基板，不锈钢基板具有机械性能好、抗冲击性能强的优势，越来越多的应用于厚膜大功率电热元件，且与之相匹配的电子浆料已相当成熟；但是，不锈钢基板升温速率慢，密度大导致电热元件笨重，厚膜电路元件烧成温度高，能耗大。
而金属铝基板具有重量轻、差不多只有不锈钢的三分之一，导热性能好、易于加工等优点，非常适合作为一种大功率电热厚膜电路基板使用；但是金属铝的热膨胀系数大，与目前常用的电子浆料不匹配，而且铝的熔点较低，只660℃左右，在烧制电热元件时不能使用传统的高温烧结工艺。故而，研制基于金属铝基板的大功率厚膜电热元件，对其电子浆料提出了新要求，尤其是基于金属铝基板的绝缘介质浆料的开发势在必行，只有研制出可直接应用于金属铝基板的绝缘介质浆料，金属铝基板大功率厚膜电路才有应用的可能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料，该应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料与金属铝基板具有烧结温度低、结合力好、高耐击穿电压及良好的绝缘性能，符合大功率金属铝基板厚膜电路用绝缘介质材料的要求。
本发明的另一目的在于提供一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料的制备方法，该制备方法能够有效地生产制备上述绝缘介质浆料。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料，包括有以下重量份的物料，具体为：
微晶玻璃粉 60%-80％
有机载体 10%-30％
气相二氧化硅 1%-10％；
其中，微晶玻璃粉为由CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO所组成的混合物；
有机载体为溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂所组成的混合物。
其中，所述微晶玻璃粉中CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO七种物料的重量份依次为：0％-20％、0％-20％、0%-20％、30%-60％、1%-10％、0%-5％、1%-10%。
其中，所述微晶玻璃粉的平均粒径值小于5微米。
其中，所述有机载体中的溶剂由松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯组成，有机载体中松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯的重量份依次为：10%-30％、20%-80％、10%-20%、10%-20%。
其中，所述有机载体中的增稠剂由乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛组成，有机载体中乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛的重量份依次为：0.4%-5％、0.4%-5％。
其中，所述有机载体中的触变剂为氢化蓖麻油，有机载体中氢化蓖麻油的重量份为0.1%-5％。
其中，所述有机载体中的凝胶剂为卵磷脂，有机载体中卵磷脂的重量份为：0.1%-5％。
其中，该介质浆料的粘度为300 dPas- 600dPas。
一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料的制备方法，包括有以下工艺步骤，具体为：
a、制备微晶玻璃粉：按重量比称取CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO各氧化物并置于混料机中进行搅拌混合，待CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO所组成的混合物混匀后，将混合物置于钟罩炉中进行熔炼，熔炼温度为800-1300摄氏度，峰值保温1-5 小时；待混合物熔炼完成后，将液态的混合物进行水淬，以得到玻璃渣，而后将玻璃渣置于星型球磨机中研磨2-4小时，以得到平均粒径值小于5微米的微晶玻璃微粉，微晶玻璃粉中CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO七种物料的重量份依次为：0％-20％、0％-20％、0%-20％、30%-60％、1%-10％、0%-5％、1%-10%；
b、制备有机载体：称取溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂，而后将称取好的溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂置于高速分散机中进行搅拌分散处理；待高速分散剂搅拌分散完毕后，将混匀后的溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂于80-100摄氏度的水浴条件下溶解，以获得粘度为30 dPas -100dPas 的有机载体；
c、制备绝缘介质浆料：称取制备好的微晶玻璃粉、有机载体以及气相二氧化硅，并将称取好的微晶玻璃粉、有机载体以及气相二氧化硅置于三辊机中进行轧制，以获得细度小于10微米的介质浆料；而后将轧制后的介质浆料通过400-600目网孔进行过滤，以获得粘度值为300 dPas- 600dPas的介质浆料；经过滤后的介质浆料最后通过脱泡机脱泡处理3分钟，既可得到绝缘介质浆料。
本发明的有益效果为：本发明所述的一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料，其包括有以下重量份的物料，具体为：微晶玻璃粉60%-80％、有机载体10%-30％、气相二氧化硅1%-10％；其中，微晶玻璃粉为由CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO所组成的混合物；有机载体为溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂所组成的混合物。通过上述物料配比，该绝缘介质浆料与金属铝基板具有烧结温度低、结合力好、高耐击穿电压及良好的绝缘性能，符合大功率金属铝基板厚膜电路用绝缘介质材料的要求。
本发明的另一有益效果为：本发明所述的一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料的制备方法，其包括有以下工艺步骤，具体为：a、制备微晶玻璃粉：按比例称取CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO各氧化物并置于混料机中进行搅拌混合，待CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO所组成的混合物混匀后，将混合物置于钟罩炉中进行熔炼，熔炼温度为800-1300摄氏度，峰值保温1-5 小时；待混合物熔炼完成后，将液态的混合物进行水淬，以得到玻璃渣，而后将玻璃渣置于星型球磨机中研磨2-4小时，以得到平均粒径值小于5微米的微晶玻璃微粉，微晶玻璃粉中CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO七种物料的重量份依次为：0％-20％、0％-20％、0%-20％、30%-60％、1%-10％、0%-5％、1%-10%；b、制备有机载体：称取溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂，而后将称取好的溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂置于高速分散机中进行搅拌分散处理；待高速分散剂搅拌分散完毕后，将混匀后的溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂于80-100摄氏度的水浴条件下溶解，以获得粘度为30 dPas -100dPas 的有机载体；c、制备绝缘介质浆料：称取微晶玻璃粉、有机载体以及气相二氧化硅，并将称取好的微晶玻璃粉、有机载体以及气相二氧化硅置于三辊机中进行轧制，以获细度小于10微米的介质浆料；而后将轧制后的介质浆料通过400-600目网孔进行过滤，以获得粘度值为300 dPas- 600dPas的介质浆料；经过滤后的介质浆料最后通过脱泡机脱泡处理3分钟，既可得到绝缘介质浆料。通过上述工艺步骤设计，该制备方法能够有效地生产制备上述绝缘介质浆料。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。
实施例一，一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料，其特征在于，包括有以下重量份的物料，具体为：
微晶玻璃粉 72％
有机载体 20％
气相二氧化硅 8％；
其中，微晶玻璃粉为由CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO所组成的混合物，微晶玻璃粉中CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO七种物料的重量份依次为：10％、10％、10％、50％、5％、5％、10%，且微晶玻璃粉的平均粒径值小于5微米。
有机载体为溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂所组成的混合物，其中，有机载体中的溶剂由松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯组成，有机载体中的增稠剂由乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛组成，有机载体中的触变剂为氢化蓖麻油，有机载体中的凝胶剂为卵磷脂，有机载体中松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、表面活性剂、氢化蓖麻油、卵磷脂的重量份依次为：10%、60%、10%、10%、2%、2%、2%、2%、2%，且介质浆料的粘度为300 dPas-600dPas。
通过上述物料配比，本实施例一的绝缘介质浆料具有以下优点，具体为：
1、因为铝板的膨胀系数为230*10-7(20-100℃)/k，故微晶玻璃粉中用氧化硼作为微晶玻璃粉主体来提高微晶玻璃粉的膨胀系数，且用碱金属或碱土金属的化合物来调整微晶玻璃粉的熔点，析晶相为钡、锆等的化合物；
2、该绝缘介质浆料比传统的高温介质浆料烧结温度低，节约了能耗，且不含铅等有害物质，符合环保的需求；
3、在浆料中加入纳米级的气相二氧化硅，使烧成的介质层更加致密，无气孔出现，进而有利于介质层的绝缘性和耐电压的提高；
4、将乙基纤维素和聚乙烯醇缩丁醛按一定的比例混合作为有机相的增稠剂，使介质浆料既有一定的触变性又有一定的流动性，其丝印效果更好。
另外，微晶玻璃粉的融化温度450-560摄氏度之间，膨胀系数为120-180*10-7(20-100℃)/k；在将本实施例一的绝缘介质浆料用丝网在金属铝基板上印刷成膜，在540~580摄氏度多次印刷烧结后介质膜层厚度为120μm，击穿电压（AC）>1500V， 绝缘电阻（500V）>50MΩ， 泄漏电流（250V）<2mA。故而，本实施例一的绝缘介质浆料与金属铝基板具有烧结温度低、结合力好、高耐击穿电压及良好的绝缘性能，符合大功率金属铝基板厚膜电路用绝缘介质材料的要求。
需进一步解释，本实施例一的绝缘介质浆料可采用以下方法制备而成，具体的，一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料的制备方法，其特征在于，包括有以下工艺步骤，具体为：
a、制备微晶玻璃粉：按比例称取CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO各氧化物并置于混料机中进行搅拌混合，待混合物混匀后，将混合物置于钟罩炉中进行熔炼，熔炼温度为800-1300摄氏度，峰值保温1-5 小时；待混合物熔炼完成后，将液态的混合物进行水淬，以得到玻璃渣，而后将玻璃渣置于星型球磨机中研磨2-4小时，以得到平均粒径值小于5微米的微晶玻璃微粉，微晶玻璃粉中CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO七种物料的重量份依次为：10％、10％、10％、50％、5％、5％、10%；
b、制备有机载体：称取溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂，而后将称取好的溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂置于高速分散机中进行搅拌分散处理；待高速分散剂搅拌分散完毕后，将混匀后的溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂于80-100摄氏度的水浴条件下溶解，以获得粘度为30 dPas -100dPas 的有机载体，有机载体中松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、表面活性剂、氢化蓖麻油、卵磷脂的重量份依次为：10%、60%、10%、10%、2%、2%、2%、2%、2%；
c、制备绝缘介质浆料：称取微晶玻璃粉、有机载体以及气相二氧化硅，并将称取好的微晶玻璃粉、有机载体以及气相二氧化硅置于三辊机中进行轧制，以获得细度小于10微米的介质浆料；而后将轧制后的介质浆料通过400-600目网孔进行过滤，以获得粘度值为300dPas- 600dPas的介质浆料；经过滤后的介质浆料最后通过脱泡机脱泡处理3分钟，既可得到绝缘介质浆料，绝缘介质浆料中微晶玻璃粉、有机载体以及气相二氧化硅三种物料的重量份依次为：72%、20%、8%。
通过上述工艺步骤设计，该制备方法能够有效地生产制备本实施例一的绝缘介质浆料。
实施例二，一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料，其特征在于，包括有以下重量份的物料，具体为：
微晶玻璃粉 80％
有机载体 15％
气相二氧化硅 5％；
其中，微晶玻璃粉为由CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO所组成的混合物，微晶玻璃粉中CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO七种物料的重量份依次为：5％、5％、5％、60％、10％、5％、10%，且微晶玻璃粉的平均粒径值小于5微米。
有机载体为溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂所组成的混合物，其中，有机载体中的溶剂由松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯组成，有机载体中的增稠剂由乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛组成，有机载体中的触变剂为氢化蓖麻油，有机载体中的凝胶剂为卵磷脂，有机载体中松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、表面活性剂、氢化蓖麻油、卵磷脂的重量份依次为：20%、40%、15%、15%、2%、2%、2%、2%、2%，且介质浆料的粘度为300 dPas-600dPas。
通过上述物料配比，本实施例二的绝缘介质浆料具有以下优点，具体为：
1、因为铝板的膨胀系数为230*10-7(20-100℃)/k，故微晶玻璃粉中用氧化硼作为微晶玻璃粉主体来提高微晶玻璃粉的膨胀系数，且用碱金属或碱土金属的化合物来调整微晶玻璃粉的熔点，析晶相为钡、锆等的化合物；
2、该绝缘介质浆料比传统的高温介质浆料烧结温度低，节约了能耗，且不含铅等有害物质，符合环保的需求；
3、在浆料中加入纳米级的气相二氧化硅，使烧成的介质层更加致密，无气孔出现，进而有利于介质层的绝缘性和耐电压的提高；
4、将乙基纤维素和聚乙烯醇缩丁醛按一定的比例混合作为有机相的增稠剂，使介质浆料既有一定的触变性又有一定的流动性，其丝印效果更好。
另外，微晶玻璃粉的融化温度450-560摄氏度之间，膨胀系数为120-180*10-7(20-100℃)/k；在将本实施例二的绝缘介质浆料用丝网在金属铝基板上印刷成膜，在540~580摄氏度多次印刷烧结后介质膜层厚度为120μm，击穿电压（AC）>1500V， 绝缘电阻（500V）>50MΩ， 泄漏电流（250V）<2mA。故而，本实施例二的绝缘介质浆料与金属铝基板具有烧结温度低、结合力好、高耐击穿电压及良好的绝缘性能，符合大功率金属铝基板厚膜电路用绝缘介质材料的要求。
需进一步解释，本实施例二的绝缘介质浆料可采用以下方法制备而成，具体的，一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料的制备方法，其特征在于，包括有以下工艺步骤，具体为：
a、制备微晶玻璃粉：按比例称取CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO各氧化物置于混料机中进行搅拌混合，待混合物混匀后，将混合物置于钟罩炉中进行熔炼，熔炼温度为800-1300摄氏度，峰值保温1-5 小时；待混合物熔炼完成后，将液态的混合物进行水淬，以得到玻璃渣，而后将玻璃渣置于星型球磨机中研磨2-4小时，以得到平均粒径值小于5微米的微晶玻璃微粉，微晶玻璃粉中CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO七种物料的重量份依次为：5％、5％、5％、60％、10％、5％、10%；
b、制备有机载体：称取溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂，而后将称取好的溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂置于高速分散机中进行搅拌分散处理；待高速分散剂搅拌分散完毕后，将混匀后的溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂于80-100摄氏度的水浴条件下溶解，以获得粘度为30 dPas -100dPas 的有机载体，有机载体中松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、表面活性剂、氢化蓖麻油、卵磷脂的重量份依次为：20%、40%、15%、15%、2%、2%、2%、2%、2%；
c、制备绝缘介质浆料：称取制备好的微晶玻璃粉、有机载体以及气相二氧化硅置于三辊机中进行轧制，以获得细度小于10微米的介质浆料；而后将轧制后的介质浆料通过400-600目网孔进行过滤，以获得粘度值为300 dPas- 600dPas的介质浆料；经过滤后的介质浆料最后通过脱泡机脱泡处理3分钟，既可得到绝缘介质浆料，绝缘介质浆料中微晶玻璃粉、有机载体以及气相二氧化硅三种物料的重量份依次为：80%、15%、5%。
通过上述工艺步骤设计，该制备方法能够有效地生产制备本实施例二的绝缘介质浆料。
实施例三，一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料，其特征在于，包括有以下重量份的物料，具体为：
微晶玻璃粉 60％
有机载体 30％
气相二氧化硅 10％；
其中，微晶玻璃粉为由CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO所组成的混合物，微晶玻璃粉中CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO七种物料的重量份依次为：20％、20％、20％、30％、3％、2％、5%，且微晶玻璃粉的平均粒径值小于5微米。
有机载体为溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂所组成的混合物，其中，有机载体中的溶剂由松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯组成，有机载体中的增稠剂由乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛组成，有机载体中的触变剂为氢化蓖麻油，有机载体中的凝胶剂为卵磷脂，有机载体中松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、表面活性剂、氢化蓖麻油、卵磷脂的重量份依次为：20%、40%、15%、15%、2%、2%、2%、2%、2%，且介质浆料的粘度为300 dPas-600dPas。
通过上述物料配比，本实施例三的绝缘介质浆料具有以下优点，具体为：
1、因为铝板的膨胀系数为230*10-7(20-100℃)/k，故微晶玻璃粉中用氧化硼作为微晶玻璃粉主体来提高微晶玻璃粉的膨胀系数，且用碱金属或碱土金属的化合物来调整微晶玻璃粉的熔点，析晶相为钡、锆等的化合物；
2、该绝缘介质浆料比传统的高温介质浆料烧结温度低，节约了能耗，且不含铅等有害物质，符合环保的需求；
3、在浆料中加入纳米级的气相二氧化硅，使烧成的介质层更加致密，无气孔出现，进而有利于介质层的绝缘性和耐电压的提高；
4、将乙基纤维素和聚乙烯醇缩丁醛按一定的比例混合作为有机相的增稠剂，使介质浆料既有一定的触变性又有一定的流动性，其丝印效果更好。
另外，微晶玻璃粉的融化温度450-560摄氏度之间，膨胀系数为120-180*10-7(20-100℃)/k；在将本实施例三的绝缘介质浆料用丝网在金属铝基板上印刷成膜，在540~580摄氏度多次印刷烧结后介质膜层厚度为120μm，击穿电压（AC）>1500V， 绝缘电阻（500V）>50MΩ， 泄漏电流（250V）<2mA。故而，本实施例三的绝缘介质浆料与金属铝基板具有烧结温度低、结合力好、高耐击穿电压及良好的绝缘性能，符合大功率金属铝基板厚膜电路用绝缘介质材料的要求。
需进一步解释，本实施例三的绝缘介质浆料可采用以下方法制备而成，具体的，一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料的制备方法，其特征在于，包括有以下工艺步骤，具体为：
a、制备微晶玻璃粉：按比例称取CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO各氧化物并置于混料机中进行搅拌混合，待混合物混匀后，将混合物置于钟罩炉中进行熔炼，熔炼温度为800-1300摄氏度，峰值保温1-5 小时；待混合物熔炼完成后，将液态的混合物进行水淬，以得到玻璃渣，而后将玻璃渣置于星型球磨机中研磨2-4小时，以得到平均粒径值小于5微米的微晶玻璃微粉，微晶玻璃粉中CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO七种物料的重量份依次为：20％、20％、20％、30％、3％、2％、5%；
b、制备有机载体：称取溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂，而后将称取好的溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂置于高速分散机中进行搅拌分散处理；待高速分散剂搅拌分散完毕后，将混匀后的溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂于80-100摄氏度的水浴条件下溶解，以获得粘度为30 dPas -100dPas 的有机载体，有机载体中松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、表面活性剂、氢化蓖麻油、卵磷脂的重量份依次为：20%、40%、15%、15%、2%、2%、2%、2%、2%；
c、制备绝缘介质浆料：称取微晶玻璃粉、有机载体以及气相二氧化硅，并将称取好的微晶玻璃粉、有机载体以及气相二氧化硅置于三辊机中进行轧制，以获得细度小于10微米的介质浆料；而后将轧制后的介质浆料通过400-600目网孔进行过滤，以获得粘度值为300dPas- 600dPas的介质浆料；经过滤后的介质浆料最后通过脱泡机脱泡处理3分钟，既可得到绝缘介质浆料，绝缘介质浆料中微晶玻璃粉、有机载体以及气相二氧化硅三种物料的重量份依次为：60%、30%、10%。
通过上述工艺步骤设计，该制备方法能够有效地生产制备本实施例三的绝缘介质浆料。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料，其特征在于，包括有以下重量份的物料，具体为：
微晶玻璃粉 60%-80％
有机载体 10%-30％
气相二氧化硅 1%-10％；
其中，微晶玻璃粉为由CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO所组成的氧化物混合成；
有机载体为溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂所组成的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料，其特征在于：所述微晶玻璃粉中CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO七种物料的重量份依次为：0％-20％、0％-20％、0%-20％、30%-60％、1%-10％、0%-5％、1%-10%。
3.根据权利要求1或者2所述的一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料，其特征在于：所述微晶玻璃粉的平均粒径值小于5微米。
4.根据权利要求1所述的一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料，其特征在于：所述有机载体中的溶剂由松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯组成，有机载体中松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯的重量份依次为：10%-30％、20%-80％、10%-20%、10%-20%。
5.根据权利要求4所述的一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料，其特征在于：所述有机载体中的增稠剂由乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛组成，有机载体中乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛的重量份依次为：0.4%-5％、0.4%-5％。
6.根据权利要求5所述的一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料，其特征在于：所述有机载体中的触变剂为氢化蓖麻油，有机载体中氢化蓖麻油的重量份为0.1%-5％。
7.根据权利要求6所述的一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料，其特征在于：所述有机载体中的凝胶剂为卵磷脂，有机载体中卵磷脂的重量份为：0.1%-5％。
8.根据权利要求1所述的一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料，其特征在于：该介质浆料的粘度为300 dPas- 600dPas。
9.一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料的制备方法，其特征在于，包括有以下工艺步骤，具体为：
a、制备微晶玻璃粉：按比例称取CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO各氧化物并置于混料机中进行搅拌混合，待混合物混匀后，将混合物置于钟罩炉中进行熔炼，熔炼温度为800-1300摄氏度，峰值保温1-5 小时；待混合物熔炼完成后，将液态的混合物进行水淬，以得到玻璃渣，而后将玻璃渣置于星型球磨机中研磨2-4小时，以得到平均粒径值小于5微米的微晶玻璃微粉，微晶玻璃粉中CaO、SiO2、Al2O3、B2O3、Bi2O3、La2O3、ZrO七种物料的重量份依次为：0％-20％、0％-20％、0%-20％、30%-60％、1%-10％、0%-5％、1%-10%；
b、制备有机载体：称取溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂，而后将称取好的溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂置于高速分散机中进行搅拌分散处理；待高速分散剂搅拌分散完毕后，将混匀后的溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、凝胶剂于80-100摄氏度的水浴条件下溶解，以获得粘度为30 dPas -100dPas 的有机载体；
c、制备绝缘介质浆料：称取微晶玻璃粉、有机载体以及气相二氧化硅，并将称取好的微晶玻璃粉、有机载体以及气相二氧化硅置于三辊机中进行轧制，以获得细度小于10微米的介质浆料；而后将轧制后的介质浆料通过400-600目网孔进行过滤，以获得粘度值为300dPas- 600dPas的介质浆料；经过滤后的介质浆料最后通过脱泡机脱泡处理3分钟，既可得到绝缘介质浆料。
CN201611128409.7A 2016-12-09 2016-12-09 一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料及其制备方法 Pending CN107068244A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611128409.7A CN107068244A (zh) 2016-12-09 2016-12-09 一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611128409.7A CN107068244A (zh) 2016-12-09 2016-12-09 一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107068244A true CN107068244A (zh) 2017-08-18

Family

ID=59618710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611128409.7A Pending CN107068244A (zh) 2016-12-09 2016-12-09 一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107068244A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108682478A (zh) * 2018-05-07 2018-10-19 宁波职业技术学院 一种复合氧化物微晶玻璃、绝缘介质浆料及其制备方法和应用
CN111148345A (zh) * 2019-12-30 2020-05-12 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种厚膜电路用蓝色介质浆料及制备方法与应用
WO2022127651A1 (zh) * 2020-12-14 2022-06-23 深圳麦克韦尔科技有限公司 发热组件及电子雾化装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1424729A (zh) * 2002-12-30 2003-06-18 中国人民解放军国防科学技术大学 基于不锈钢基板的大功率厚膜电路用介质浆料及其制备工艺
CN1909749A (zh) * 2006-07-28 2007-02-07 王克政 基于金属基板的稀土厚膜电路稀土介质浆料及其制备工艺
CN101419850A (zh) * 2008-11-21 2009-04-29 湖南利德电子浆料有限公司 大功率厚膜电路用介质浆料及其制备方法
CN101740160A (zh) * 2009-11-20 2010-06-16 湖南利德电子浆料有限公司 金属铝基板厚膜电路用介质浆料及其制备方法
CN103265885A (zh) * 2013-06-14 2013-08-28 江苏科技大学 一种具有绝缘耐温性能的焊接涂料及其制备方法
CN105176103A (zh) * 2015-06-17 2015-12-23 宁波职业技术学院 一种用于铝基板厚膜电路绝缘介质浆料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1424729A (zh) * 2002-12-30 2003-06-18 中国人民解放军国防科学技术大学 基于不锈钢基板的大功率厚膜电路用介质浆料及其制备工艺
CN1909749A (zh) * 2006-07-28 2007-02-07 王克政 基于金属基板的稀土厚膜电路稀土介质浆料及其制备工艺
CN101419850A (zh) * 2008-11-21 2009-04-29 湖南利德电子浆料有限公司 大功率厚膜电路用介质浆料及其制备方法
CN101740160A (zh) * 2009-11-20 2010-06-16 湖南利德电子浆料有限公司 金属铝基板厚膜电路用介质浆料及其制备方法
CN103265885A (zh) * 2013-06-14 2013-08-28 江苏科技大学 一种具有绝缘耐温性能的焊接涂料及其制备方法
CN105176103A (zh) * 2015-06-17 2015-12-23 宁波职业技术学院 一种用于铝基板厚膜电路绝缘介质浆料及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108682478A (zh) * 2018-05-07 2018-10-19 宁波职业技术学院 一种复合氧化物微晶玻璃、绝缘介质浆料及其制备方法和应用
CN111148345A (zh) * 2019-12-30 2020-05-12 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种厚膜电路用蓝色介质浆料及制备方法与应用
CN111148345B (zh) * 2019-12-30 2022-10-11 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种厚膜电路用蓝色介质浆料及制备方法与应用
WO2022127651A1 (zh) * 2020-12-14 2022-06-23 深圳麦克韦尔科技有限公司 发热组件及电子雾化装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102685942B (zh) 一种ptc稀土厚膜电路智能电热元件及其制备方法
CN106205773B (zh) 一种基于不锈钢基材的厚膜电路稀土电极浆料及其制备方法
CN103177791B (zh) 一种太阳能电池用铝导电浆料及其制备方法
CN106782750B (zh) 一种自促烧型电子浆料及其制备方法
CN101710509B (zh) 一种厚膜电阻器用无铅化镍电极浆料的制备方法
CN105810291A (zh) 一种中低阻段大功率厚膜电路稀土电阻浆料及其制备方法
CN111564234B (zh) 一种钛酸盐基无铅化银电极浆料及其制备与使用方法
CN102557590B (zh) 一种熔断器用陶瓷粉料、陶瓷基熔断器及它们的生产方法
CN107068244A (zh) 一种应用于铝基板厚膜电路的绝缘介质浆料及其制备方法
CN111148345B (zh) 一种厚膜电路用蓝色介质浆料及制备方法与应用
CN106504814B (zh) 玻璃粉、正银浆料及其制备方法
CN106571172A (zh) 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
CN105176103A (zh) 一种用于铝基板厚膜电路绝缘介质浆料及其制备方法
CN111116239A (zh) 一种适用于pzt雾化片共烧工艺的电子浆料及共烧方法
CN105825910A (zh) 一种大功率低温度系数厚膜加热元件电阻浆料及其制备方法
CN106653145A (zh) 一种中高温厚膜电路导体浆料及其制备方法
CN109448885A (zh) 一种yh21ct不锈钢厚膜电路用电阻浆料及其制备方法
CN106601333A (zh) 一种高温厚膜电极浆料及其制备方法
CN106782942A (zh) 一种铝基绝缘介质浆料及其制备方法
CN104320866A (zh) 复合材料基厚膜电路稀土电阻浆料及其制备工艺
CN104318979A (zh) 复合材料基厚膜电路稀土介质浆料及其制备工艺
CN104992744A (zh) 一种用于不锈钢基板的厚膜电路电阻浆料及其制备方法
CN111063477B (zh) 一种不锈钢基板厚膜电路绝缘介质浆料及其制备方法
CN106847375A (zh) 一种含片状二氧化硅的铝基介质浆料及其制备方法
CN113707359A (zh) 一种电极膏和导电厚膜及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170818