[发明专利]一种应用于高温共烧多层陶瓷的阻焊剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻焊剂，具体的说，是一种应用于高温共烧多层陶瓷的阻焊剂。本发明同时公开了其制备方法。

背景技术

高温共烧多层陶瓷是电子封装领域一项重要技术，通过在具有多层结构的陶瓷基体上印刷金属化图形和贯穿陶瓷的金属化连通孔形成电气连接，在高温下进行共烧，获得高可靠的陶瓷封装。基于电性能的设计，需要对高温共烧多层陶瓷的某些区域进行阻焊，阻止镀层生长，控制焊料流淌。常用的阻焊剂主体阻焊材料是有机材料，只能在完成高温共烧之后的熟瓷上使用，工艺上具有较大局限性。且应用高可靠陶瓷封装的领域对阻焊层的结合力，耐腐蚀性有较高要求，常用的有机阻焊剂难以满足。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种结合力强，耐腐蚀力的阻焊剂，同时，本发明提供了该种阻焊剂的制备方法。

技术方案：本发明通过如下技术手段加以实现：一种应用于高温共烧多层陶瓷的阻焊剂，由无机粉体和有机载体构成，所述无机粉体由主体阻焊材料和助烧剂组成；主体阻焊材料由氧化铝、氧化镁、氧化锆中的一种或几种组成，助烧剂由至少含有钙、镁、铝、硅中一种元素的几种化合物按一定比例混合组成；有机载体由乙醇、松油醇按一定比例形成混合溶剂、至少以聚乙烯缩丁醛、聚碳酸丙烯、乙基纤维素中的一种制成的粘结剂及分散剂、触变剂、着色剂组成。

所述助烧剂不超过无机粉体质量总量的5%，分散剂、触变剂、着色剂不超过有机成分总量的5%。

一种高温共烧多层陶瓷阻焊剂的制备方法，包括以下步骤：

1）无机粉料制备：将主体阻焊材料与助烧剂进行混合、研磨；

2）有机载体制备：将混合溶剂、粘结剂、分散剂、触变剂、着色剂加以搅拌；

3）浆料球磨：将无机粉料与有机载体混合，球磨后得到成品。

研磨后的无机粉料的中值粒径在1至10μm，比表面积在2m²/g以上。

有机载体通过加热搅拌的方式制备。

将占总量62%至78%的无机粉体和余量有机载体经球磨形成稳定的阻焊剂浆料。

有益效果：所述阻焊剂原料成本低，制备过程简单，能兼容多层陶瓷加工工艺和高温共烧工艺，阻焊效果好，阻焊涂层与陶瓷基体结合强度高，热膨胀匹配，耐盐雾。

具体实施方式

下面对本发明所述的技术方案进行具体详细的描述：

本发明所述的高温共烧多层陶瓷阻焊剂适用于以氧化铝陶瓷为基体的高温共烧多层陶瓷。所述阻焊剂由无机粉体和有机载体构成；无机粉体由主体阻焊材料和不超过无机成分总量5%的助烧剂组成，主体阻焊材料由氧化铝、氧化镁、氧化锆中的一种或几种组成；助烧剂由至少含有钙、镁、铝、硅中一种元素的几种化合物按1:2:2:1混合组成。所述的有机载体包括混合溶剂、粘结剂、分散剂、触变剂及着色剂，混合溶剂由乙醇、松油醇按3:7混合而成，粘结剂至少以聚乙烯缩丁醛、聚碳酸丙烯、乙基纤维素中的一种制成，所述的散剂、触变剂、着色剂不超过有机成分总量的5%。

本发明同时公开了上述阻焊剂的制备过程，包括以下三个步骤：

1、粉料制备：通过选择中值粒径2至15μm的无机粉体原料进行积配，使用液相球磨工艺获取混合均匀，粒径在一定范围类的粉料。本发明中，研磨后的无机粉料的中值粒径在1至10μm，比表面积在2m²/g以上。

2、有机载体制备：将混合溶剂、粘结剂、分散剂、触变剂、着色剂通过加热搅拌的方式制备；

3、浆料球磨：按一定比例将无机粉体和有机载体经球磨形成稳定的阻焊剂浆料，本发明中，将占总量62%至78%的无机粉体和余量有机载体经球磨形成稳定的阻焊剂浆料。

本发明所述阻焊剂可通过丝网印刷、点胶、手工涂覆的方法在高温共烧多层陶瓷上形成所需的图形；在多层陶瓷的高温共烧过程中，阻焊剂的有机载体成分经过挥发、分解排出，主体阻焊成分在助烧剂作用下形成具有一定图形的涂层；该涂层在多层陶瓷后续的电镀过程中阻隔了镀层的生长，在钎焊过程中不与常用的银铜焊料浸润，以此实现阻焊作用。