[发明专利]一种电子封装陶瓷用黑色色料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子陶瓷封装材料技术领域，具体涉及一种电子封装陶瓷用黑色色料，本发明还涉及了该电子封装陶瓷用黑色色料的制备方法。

背景技术

电子封装材料是一种用于承载电子元器件、保证电路联结并具有良好电绝缘性、导热性等综合性能的材料，要求封装材料与被封装的元器件在电学、物理和化学性能等方面具有良好的匹配性。陶瓷材料作为封装材料的一种，因其特殊的性能应用越来越广泛。陶瓷材料的主要性能包括：良好的导热性能，高的绝缘性能，与元器件具有相近的线膨胀系数，优异的高频特性，化学性能稳定等综合性能，广泛用于集成电路、多芯片模件的封装及多层叠片陶瓷基片。常用的陶瓷封装材料主要有Al₂O₃、AlN、SiC、BN和BeO等。

随着电子技术的高速发展，电子元件向片式化、小型化、高集成度发展，对集成电路的精密度要求越来越高，因此对封装材料的要求也越来越高，而用陶瓷材料进行封装可大幅度减小元器件的尺寸，同时能够提高电路的精确度和灵敏度，如采用陶瓷材料封装的晶体振荡器可使体积缩小30～100倍，而相应的精度及稳定性却大幅提高。但是，对于半导体集成电路及一些电子产品(如石英晶体振荡器、数码管衬板等)来说具有明显的光敏性，传统的封装材料已经不能满足要求，因此要求封装材料具有一定的遮光性。通过向陶瓷材料中添加适量的色料可改变其颜色，而加入黑色色料即可使封装陶瓷呈现黑色，使其具有一定的光吸收性，从而保证电子元件的高度精确性和灵敏性。黑色色料是封装陶瓷的重要组成部分，决定着封装材料的最终呈色效果和其它相关性能。传统的陶瓷用黑色色料主要有两类应用：釉用和坯用，如日用陶瓷、彩色釉砖、装饰陶瓷等，而在电子封装陶瓷方面则鲜有报道。作为封装陶瓷材料用色料，除了考虑着色的效果之外，还要保证封装材料应具有的其它性质，如高的绝缘性、机械强度、热学性质等。

发明内容

本发明的目的是提供一种电子封装陶瓷用黑色色料，能使封装陶瓷呈现黑色，使封装陶瓷具有遮光性，且不影响封装陶瓷的热学、强度及绝缘性封装要求。

本发明的另一目的是提供该电子封装陶瓷用黑色色料的制备方法，步骤简单，容易实现。

本发明所采用的技术方案是，一种电子封装陶瓷用黑色色料，其特征在于，按照重量百分比，由以下原料组分组成：Fe₂O₃ 20％～30％，Cr₂O₃ 30％～35％，MnCO₃ 25％～35％，CoO 0％～5％，SiO₂ 1％～2％，TiO₂ 1.5％～2.5％，MgO 0.5％～2.5％，以上各组分重量百分比之和为100％。

本发明所采用的另一技术方案是，一种电子封装陶瓷用黑色色料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1、将Fe₂O₃、Cr₂O₃、MnCO₃、CoO、SiO₂、TiO₂、MgO固体材料分别放入溶剂中并在超声波清洗机中清洗，将清洗后的原料分别过筛网后，置于干燥箱内干燥；

步骤2、在步骤1中得到的原料中，按照重量百分比分别称取：Fe₂O₃ 20％～30％，Cr₂O₃ 30％～35％，MnCO₃ 25％～35％，CoO 0％～5％，SiO₂ 1％～2％，TiO₂ 1.5％～2.5％，MgO 0.5％～2.5％，以上各组分重量百分比之和为100％；

步骤3、将步骤2称取的原料混合后，加入适量溶剂，置于球磨机中球磨处理4h～10h；

步骤4：将步骤3得到的物料放入干燥箱中，在100℃～120℃温度下干燥1h～3h；

步骤5：将步骤4得到的物料置于坩埚中，高温烧结炉中加热到1200℃～1350℃，保温1h～2h；

步骤6：将步骤5中得到的物料进行粉碎后，过300目筛网，加入适量溶剂，置于球磨机中球磨处理3h～5h；

步骤7：将步骤6得到的物料放入干燥箱中，在100℃～120℃温度下干燥1h～3h，即制得。

步骤1中，超声波清洗次数为1～2次，每次清洗时间为10min～30min。