[發明專利]一種含片狀氧化鋁的鋁基介質漿料及其制備方法

在審

• 申請號: 201611174807.2
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106782763A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 徐方星;蘇冠賢;高麗萍
• 申請（專利權）人: 東莞珂洛赫慕電子材料科技有限公司
• 主分類號: H01B3/10
• 分類號: H01B3/10;H01B19/00
• 代理公司: 惠州市超越知識產權代理事務所(普通合伙)44349
• 代理人: 魯慧波

技術領域

本發明涉及絕緣介質漿料及厚膜電路的絕緣包封漿料技術領域，尤其涉及一種含片狀氧化鋁的鋁基介質漿料及其制備方法。

背景技術

絕緣介質漿料主要是附著在金屬基材表面，為厚膜電路與金屬基材絕緣；包封介質漿料主要是包封已印刷燒結好的厚膜電路，以防止外部環境的有害影響，并起到使厚膜電路有穩定的電氣性能、免受外界有害物質的侵蝕、防止機械損傷以及與其他導體之間形成絕緣層的作用。

厚膜技術是通過絲網印刷的方法把絕緣介質漿料、電阻漿料、電極漿料和包封介質漿料等材料涂制在基板上，經過高溫燒結，在基板上形成粘附牢固的功能膜；目前，厚膜技術在電加熱領域廣泛作為大功率電熱元件使用。作為大功率電熱元件基板，傳統的陶瓷材料已不能滿足現有電發熱元器件對傳熱和散熱的要求，而且陶瓷基板的脆性大，機械加工性能差，不利于大面積印刷、切割以及安裝。

另外，不銹鋼基材具有機械性能好、抗沖擊性能好的優勢，越來越多的應用于厚膜大功率電熱元件；但是，不銹鋼基材密度大，不利于輕量化產品；不銹鋼厚膜電路元件燒成溫度高，不利于節能減排。

鋁基材具有重量輕、導熱性能優于不銹鋼且易加工的優點，非常適合作為一種大功率厚膜電路基板使用，可擴大大功率厚膜發熱的使用領域；但金屬鋁的熱膨脹系數大，與目前常用的厚膜電子漿料不匹配，而且鋁的熔點只有660℃左右，傳統的高溫燒結工藝不適合鋁基材。因此，研制基于鋁基的厚膜元件，相應的厚膜電子漿料必須符合鋁基材的特點。基于鋁基板的厚膜元件，首先應開發出可以直接應用于鋁基的絕緣介質漿料，基于鋁基厚膜電路才有應用的可能。

需進一步說明，氧化鋁耐酸堿腐蝕、耐高溫、耐磨損，熱態性能穩定，導熱性能好，電絕緣性能好；而片狀的外型可以起到增加裂紋偏轉和橋聯作用，對提高玻璃介質層的斷裂韌性有明顯的效果；片狀的外型同時可有效的阻斷導電粒子在介質層中的擴散遷移，提升介質層的絕緣效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含片狀氧化鋁的鋁基介質漿料，該含片狀氧化鋁的鋁基介質漿料具有以下優點，具體為：1、低熔點玻璃的熱膨脹系數大于16*10^-6m/K，可以很好的匹配鋁基板；低熔點玻璃粉的熔點＜600℃，可以在鋁的熔點下燒結；2、片狀氧化鋁粉的加入，有效地提高了介質層的耐腐蝕性能、耐氧化性能、耐熱性能、導熱性能、電氣絕緣性能；3、該絕緣介質漿料制成絕緣介質層與金屬鋁基板結合力好，擊穿電壓高，絕緣性能良好。

本發明的另一目的在于提供一種含片狀氧化鋁的鋁基介質漿料的制備方法，該制備方法工藝簡單方便且有利于實現規模化工業生產，并能夠有效地生產制備上述含片狀氧化鋁的鋁基介質漿料。

為達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現。

一種含片狀氧化鋁的鋁基介質漿料，包括有以下質量份的物料，具體為：

低熔點玻璃粉 40-70%

片狀氧化鋁粉 0-30%（不含0）

有機載體 20-40%

著色劑 0-3%；

其中，低熔點玻璃粉由Li₂CO₃、K₂CO₃、Rb₂CO₃、ZnO、SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、CaO、BaO、SrO、V₂O₅、P₂O₅、TiO₂、Sb₂O₃組成，其質量份依次為： 4-30%、0-5%、0-5%、0-25%、30-70%、0-5%、0-5%、0-1%、0-1%、0-1%，0-3%、0-3%、2-10%、0-2%。

其中，所述片狀氧化鋁粉的粒徑值為0.5-10μm，徑厚比為4:1-20:1。

其中，所述有機載體包括有松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、檸檬酸三丁酯、1,4-丁內酯、氫化蓖麻油、卵磷脂以及乙基纖維素，各物料質量份依次為：20-40%、20-40%、20-40%、1-10%、1-10%、0-3%、0-3%、2-10%。

其中，所述有機載體的粘度值為50-200Pa.s。

其中，所述著色劑為鐵的氧化物、鈷的氧化物、銅的氧化物、錳的氧化物、銅的氧化物、鎳的氧化物中的一種或者其中至少兩種所組成的混合物。