CN109448887A - 一种yh21ct不锈钢厚膜电路用介质浆料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种YH21CT不锈钢厚膜电路用介质浆料及其制备方法,其特征是:它包括重量百分比为91%~95%的SiO2‑BaO‑Al2O3‑H3BO3系微晶玻璃粉和5%~9%的有机粘结剂;所述的SiO2‑BaO‑Al2O3‑‑H3BO3系微晶玻璃粉原料包括重量百分比为20%~60%的SiO2、2%~20%的BaO、10%~40%的Al2O3、2%~20%的H3BO3、2%~15%的ZrO2、2%~10%的Co3O4、20%~50%的MgO、10%~30%的CaO;所述的有机粘结剂原料包括重量百分比为3%~30%的柠檬酸三丁酯、0.2%~15%的1.4‑丁内酯、1%~15%的乙基纤维素、0.5%~10%的氢化蓖麻油、0.5%~10%的卵磷脂、60%~82%的松油醇。制备步骤包括:A、制备晶玻璃粉,B、制备有机粘结剂,C、制备介质浆料。
Description
技术领域
本发明涉及一种厚膜电路用介质浆料,特别涉及一种YH21CT不锈钢体厚膜电路用介质浆料及其制备方法。
技术背景
传统基板材料如陶瓷材料、高分子材料等具有良好的介电性能,与之相匹配的系列电子浆料早已商品化。但是对于一些特殊厚膜电路,以脆性陶瓷材料为基板无法满足其基本使用要求,其中最重要的问题是安装及使用过程中易碎;高分子材料基板虽然不存在安装及使用过程中易碎问题,但无法满足厚膜电路热性能要求。金属材料具有的优良力学和物理性能使其有可能作为基板材料使用,但由此又带来膨胀系数与常用浆料的不匹配,以及存在厚膜烧结过程中产生氧化等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种YH21CT不锈钢体厚膜电路用介质浆料及其制备方法,该介质浆料与YH21CT不锈钢体基板相匹配,且具有击穿强度高、绝缘性能好、环保等特点。
为达到上述目的之一,本发明采用下列技术方案:一种YH21CT不锈钢厚膜电路用介质浆料,它包括重量百分比为91%~95%的SiO2-BaO-Al2O3-H3BO3系微晶玻璃粉和5%~9%的有机粘结剂;所述的SiO2-BaO-Al2O3--H3BO3系微晶玻璃粉原料包括重量百分比为20%~60%的SiO2、2%~20%的BaO、10%~40%的Al2O3、2%~20%的H3BO3、2%~15%的ZrO2、2%~10%的Co3O4、20%~50%的MgO、10%~30%的CaO;所述的有机粘结剂原料包括重量百分比为3%~30%的柠檬酸三丁酯、0.2%~15%的1.4-丁内酯、1%~15%的乙基纤维素、0.5%~10%的氢化蓖麻油、0.5%~10%的卵磷脂、60%~82%的松油醇。
为达到上述目的之二,本发明采用下列技术方案,一种YH21CT不锈钢厚膜电路用介质浆料制备方法,包括如下步骤:
A、制备SiO2-BaO-Al2O3-H3BO3系微晶玻璃粉:按重量百分比为20%~60%的SiO2、2%~20%的BaO、10%~40%的Al2O3、2%~20%的H3BO3、2%~15%的ZrO2、2%~10%的Co3O4、20%~50%的MgO、10%~30%的CaO,在混料机中混合均匀后放入高温电炉中熔炼,熔炼温度为1400~1800℃,保温时间为1~3小时,然后水淬,得到玻璃微渣,将玻璃微渣放入球磨机球磨得到粒径不大于3微米的微粉;
B、制备有机粘结剂:将重量百分比为3%~30%的柠檬酸三丁酯、0.2%~15%的1.4-丁内酯、1%~15%的乙基纤维素、0.5%~10%的氢化蓖麻油、0.5%~10%的卵磷脂、60%~82%的松油醇倒入动力混合机中,于80℃~100℃溶解数小时,调整乙基纤维素含量,使有机粘结剂粘度控制在250mPas~350mPas范围内;
C、制备介质浆料:将重量百分比为91%~95%的SiO2-BaO-Al2O3-H3BO3系微晶玻璃粉和5%~9%的有机粘结剂放入搅拌分散机中搅拌均匀后,搅拌均匀后再进行三辊扎机的扎制,即得到介质浆料。
本发明与现有技术相比,具有如下积极效果:
1、YH21CT不锈钢不但具有一般不锈钢的优点,还具有以下优于一般不锈钢的特点:加热均匀、高效储热、物理不粘、完全无毒、节能、环保、经久耐用。YH21CT不锈钢制成的基板,更加经久耐用、环保,与本发明的介质浆料膨胀系数相吻合,粘接性能更佳,粘接牢固,安全可靠。YH21CT不锈钢导热率比SUS304不锈钢高30%,比SUS304不锈钢加热速度快,更加节能。
2、通过对YH21CT不锈钢厚膜电路用介质浆料物理、化学性能,工艺性能以及环保等基本要求的合理性分析,选用SiO2-BaO-Al2O3-H3BO3系微晶玻璃粉作为介质相。通过对SiO2-BaO-Al2O3-H3BO3系微晶玻璃粉膨胀系数、玻璃溶化温度、软化温度、微晶形核长大动力学等系统研究,确定SiO2-BaO-Al2O3-H3BO3系微晶玻璃粉配方及熔炼、球磨工艺、使之满足与YH21CT不锈钢基板相匹配及良好结合的基本要求。
3、针对于浆料各种有机成分作用机制的合理认识,选用多组分酯主溶剂代替传统的单组分酯主溶剂,将不同沸点及挥发速度的主溶剂合理配比以更好的满足浆料在存放、印刷、烘干、烧结等制作方法及工艺流程中的基本要求。
4、选用氢化蓖麻油作为触变剂,在有机粘结剂体系中形成良好的胶体结构,使浆料具有优良的触变性及防沉效果。
5、本发明介质浆料印刷特性和烧结特性优良,由本发明介质浆料制作的介质层具有击穿强度大、绝缘电阻高、与YH21CT不锈钢厚膜电路用电阻浆料及导体浆料相容等优点。
具体实施方式
实施例1:
一种YH21CT不锈钢厚膜电路用介质浆料:
1、微晶玻璃配方:SiO2(22%)、Ba0(5%)、Al2O3(14%)、H3BO3(10%)、ZrO2(5%)、Co3O4(4%)、MgO(25%)、CaO(15%)。
2、玻璃熔炼方法及工艺:1500℃,保温3小时。
3、球磨及粒度控制:先用振动球磨机粗磨,然后在用行星球磨机或搅拌机细磨至最大粒径不超过3微米。
4、有机粘结剂配方及溶解方法及工艺:柠檬酸三丁酯(20%)、1.4-丁内酯(5%)、乙基纤维素(5%)、氢化蓖麻油(1%)、卵磷脂(4%)、松油醇(65%)。溶剂工艺将按比例配制的各组分混合后在高温(85~95℃)水浴中保温6小时。
5、调制浆料工艺:将微晶玻璃粉及有机粘结剂按比例(91∶9)放入容器中搅拌分散后进行三辊扎制成品。
6、浆料性能:
在YH21CT不锈钢基板上烧结厚膜层大于100~115微米时,电气性能应达到以下要求:
实施例2:
一种YH21CT不锈钢厚膜电路用介质浆料:
1、微晶玻璃配方:SiO2(20%)、Ba0(6%)、Al2O3(10%)、H3BO3(11%)、ZrO2(3%)、Co3O4(5%)、MgO(28%)、CaO(17%)。
2、玻璃熔炼方法及工艺:1500℃,保温3小时。
3、球磨及粒度控制:先用振动球磨机粗磨,然后在用行星球磨机或搅拌机细磨至最大粒径不超过3微米。
4、有机粘结剂配方及溶解方法及工艺:柠檬酸三丁酯(19%)、1.4-丁内酯(5%)、乙基纤维素(6.5%)、氢化蓖麻油(1%)、卵脂脂(4%)、松油醇(64.5%)。溶剂工艺将按比例配制的各组分混合后在高温(85℃~95℃)水浴中保温5小时。
5、调制浆料工艺:将微晶玻璃粉及有机粘结剂按比例(95∶5)放入容器中搅拌分散后进行三辊扎制成品。
6、浆料性能:
在YH21CT不锈钢基板上烧结厚膜层大于100~115微米时,电气性能应达到以下要求:
Claims (2)
1.一种YH21CT不锈钢厚膜电路用介质浆料,其特征是:它包括重量百分比为91%~95%的SiO2-BaO-Al2O3-H3BO3系微晶玻璃粉和5%~9%的有机粘结剂;所述的SiO2-BaO-Al2O3--H3BO3系微晶玻璃粉原料包括重量百分比为20%~60%的SiO2、2%~20%的BaO、10%~40%的Al2O3、2%~20%的H3BO3、2%~15%的ZrO2、2%~10%的Co3O4、20%~50%的MgO、10%~30%的CaO;所述的有机粘结剂原料包括重量百分比为3%~30%的柠檬酸三丁酯、0.2%~15%的1.4-丁内酯、1%~15%的乙基纤维素、0.5%~10%的氢化蓖麻油、0.5%~10%的卵磷脂、60%~82%的松油醇。
2.一种YH21CT不锈钢厚膜电路用介质浆料制备方法,其特征是:包括如下步骤:
A、制备SiO2-BaO-Al2O3-H3BO3系微晶玻璃粉:按重量百分比为20%~60%的SiO2、2%~20%的BaO、10%~40%的Al2O3、2%~20%的H3BO3、2%~15%的ZrO2、2%~10%的Co3O4、20%~50%的MgO、10%~30%的CaO,在混料机中混合均匀后放入高温电炉中熔炼,熔炼温度为1400~1800℃,保温时间为1~3小时,然后水淬,得到玻璃微渣,将玻璃微渣放入球磨机球磨得到粒径不大于3微米的微粉;
B、制备有机粘结剂:将重量百分比为3%~30%的柠檬酸三丁酯、0.2%~15%的1.4-丁内酯、1%~15%的乙基纤维素、0.5%~10%的氢化蓖麻油、0.5%~10%的卵磷脂、60%~82%的松油醇倒入动力混合机中,于80℃~100℃溶解数小时,调整乙基纤维素含量,使有机粘结剂粘度控制在250mPas~350mPas范围内;
C、制备介质浆料:将重量百分比为91%~95%的SiO2-BaO-Al2O3-H3BO3系微晶玻璃粉和5%~9%的有机粘结剂放入搅拌分散机中搅拌均匀后,搅拌均匀后再进行三辊扎机的扎制,即得到介质浆料。
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