[发明专利]一种用于电子器件连接的无铅玻璃粉及其制备方法

说明书

技术领域：本发明属于化工、电子技术领域，具体地说是一种低熔点无铅玻璃粉及其制备方法和应用。

背景技术：中国信息产业部明确规定玻璃粉中的六种有毒有害元素铅(Pb)、汞(Hg)、六价铬(Cr6+)、多溴联苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)的最大允许含量为0.1％(1000ppm)，镉(cd)为0.01％(100ppm)，要求实施无铅工艺，所有电子产品中有毒有害元素的含量要达到国家标准。面临我国无铅化政策和国际环保政策门槛限制，我们纷纷研制新的低熔点无铅玻璃粉，有关专利申请有：《玻璃料浆料用低熔点无铅玻璃粉及其制备方法与用途》申请号200810200747.6；《一种与金属或合金封接用无铅低熔点玻璃粉及其制备方法》申请号200710043182.0《一种稀土元素掺杂无铅低熔封接玻璃粉及其制造方法》申请号200710111386.3，《一种低熔点无铅硼磷酸盐封接玻璃粉及其制备方法》申请号200810060990.2，本发明根据应用目的不同，自创了一种用于电子器件连接的无铅玻璃粉，性能与低熔点含铅玻璃粉相当，可取代低熔点含铅玻璃粉应用在玻璃、陶瓷、金属与半导体之间的连接。在配方配比方面与现有技术不同。

发明内容：本发明的目的在于，1.根据行业或本企业对粘连对象不同而研制一系列不同配方的玻璃粉，满足不同粘连对象对不同玻璃粉性能的要求。本发明就是系列不同配方玻璃粉之一，本发明玻璃粉适合于玻璃、陶瓷、金属与半导体之间的连接；2.本发明研制的产品符合中国信息产业部规定玻璃粉中无六种有害元素的要求；3.公开本发明玻璃粉的配制方法。

本发明一种用于电子器件连接的无铅玻璃粉，是由质量百分比为40％-70％焦磷酸亚锡，0.15％-0.5％的二氧化硅，2％-10％三氧化二铝，10％-15％氧化铜，10％-20％氧化钙，5％-10％氧化锶，1％-5％五氧化二钒，0.5％-2％氧化钡配制加工而成，耐火温度：320～550℃，有较低的膨胀系数，在20～300℃平均线膨胀系数86±3×10^-7/℃，转化温度240±3℃，软化温度300±3℃。

上述配方优化的质量配比为：40％-60％焦磷酸亚锡，0.15％-0.5％的二氧化硅，5％-10％三氧化二铝，10％-15％氧化铜，15％-20％氧化钙，5％-10％氧化锶，1％-5％五氧化二钒，0.5％-2％氧化钡组成。

本发明一种用于电子器件连接的无铅玻璃粉的配制方法，其特征是按下列步骤加工而成：

①配制混合料，按比例将焦磷酸亚锡、二氧化硅、三氧化二铝、氧化铜、氧化钙、氧化锶、五氧化二钒、氧化钡充分混合均匀，制成混合料；

②将混合料在1000～1200℃电阻炉内加热熔化，保温0.5小时；

③将熔制好的液体在水中快速冷却并形成无序结构的均质颗粒，取出干燥后制成粉末得产品。

本发明一种用于电子器件连接的无铅玻璃粉，是指适合于玻璃、陶瓷、金属与半导体之间的连接。

上述所指的玻璃、陶瓷、金属、半导体，其膨胀系数要和本发明玻璃粉相匹配，即是其线性膨胀系数与本发明玻璃粉线性膨胀系数相同或相近。

发明效果：该玻璃粉化学稳定性好，耐酸性好，在PH值为3的酸液里稳定存在不受腐蚀，耐火温度在320-550℃，20-300℃平均线性膨胀系数86±3X 10^-7/℃，转变温度240±3℃，软化温度300±3℃适合于玻璃、陶瓷、金属与半导体之间的连接，连接后的器件耐冷热冲击，匹配性好。

本发明玻璃粉不含有贵重金属，原料成本低，操作工艺简单，容易实现工业化生产，无有毒有害元素，对环境不构成污染。

具体实施方式：实施例1、按焦磷酸亚锡48、二氧化硅0.5g、三氧化二铝8g，氧化铜13g，氧化钙18g，氧化锶8g，五氧化二钒3.5g，氧化钡1g共计100g分别称样并按下述步骤加工：

①配制混合料，按比例将焦磷酸亚锡、二氧化硅、三氧化铝、氧化铜、氧化钙、氧化锶、五氧化二钒、氧化钡充分混合均匀，制成混合料；

②将混合料在1000℃电阻炉内加热熔化，保温0.5小时；

③将熔制好的液体在水中快速冷却并形成无序结构的均质颗粒，取出干燥后制成粉末得产品。