[发明专利]一种大功率电路用钨浆料

说明书

本发明公开了一种大功率电路用钨浆料，由如下质量百分比组成：钨粉末20％～70％，电阻温度系数调节相粉末20％～50％，无机非金属粉末5％～15％，有机载体3％～15％，纳米导电炭黑0.1％～3％，其中所述的电阻温度系数调节相粉末为铬酸镧粉末。本发明大功率电路用钨浆料的电阻温度系数小(TCR＝(0.2～1)×10^‑3/℃)；悬浮能力强，室温下储存6个月不沉淀；气味小，环保；浆料触变性好，易于印刷，不沾网，分辨率高；金属层与陶瓷基板热膨胀系数匹配，附着力佳，抗热震性好。

技术领域

本发明属于微电子材料技术领域，具体涉及与陶瓷生带共烧的大功率电路用钨浆料。

背景技术

低温共烧陶瓷(LTCC)和高温共烧陶瓷(HTCC)技术已成为无源集成的主流技术，易于实现更多布线层数，成为无源元件领域的发展方向和新的元件产业的经济增长点。用共烧工艺制造的电子元器件，由于具有性能好、可靠性高、一致性好、结构紧凑、体积小、重量轻等特点，并以其优异的电子、机械、热力特性已成为电子元件集成化、模组化的首选方式，在军事、航空航天、计算机等领域获得广泛应用。

LTCC模块通常用于功率不大的场合，要求介质材料介电常数小，损耗小，易于信号高速传送；介质材料导热率较低，耐温较低，只能在较低温度下工作，不适合做大功率器件。

HTCC器件或者部件，采用的是耐高温陶瓷基板和导电材料，耐温高，非常适合做大功率的器件，器件可以长期在500～1000℃工作。采用钨浆和陶瓷生带共烧的技术，制备的器件种类繁多，广泛应用于军民的各个领域。诸如电子烟雾化器、高压放电的陶瓷臭氧片、烤炉点火器、大规模集成电路用的高导热陶瓷管壳、汽车尾气检测传感器的加热部件、电烙铁、即热式电热水器、热切割和医用发热领域的陶瓷发热片、自动冲洗马桶的加热棒等。由于采用高温共烧技术，电路包裹在陶瓷里面，不与空气接触，导电性能稳定；同时导电浆料与陶瓷热膨胀系数匹配，抗热震性良好。

在钨浆的现有制备技术中，基本不涉及钨浆的电阻温度系数，作为功率电路，电阻温度系数极其重要。纯钨浆的电阻温度系数较大，基本在≥5×10^-3/℃，导致钨浆做成的器件室温与工作温度下的阻值变化很大。

在公布号为CN105060940A、发明名称为《氧化铝多层陶瓷金属化钨浆料及其制备方法》的发明专利申请中，公布了采用三种粒度的钨粉及无机粘接相，制备了方阻在5.0～10.0mΩ/□，分辨率高的钨浆，没有涉及到钨浆的电阻温度系数；在公布号为CN109734480A、发明名称为《一种AlN陶瓷加热器用共烧高温浆料及其制备方法》的发明专利申请中，公布了AlN基板用的钨浆配方，制备的浆料方阻在3.0～30.0Ω/□，采用0.67～0.74份的铼粉，制备的钨浆电阻温度系数在(1.0～4.0)×10^-3/℃。该电阻温度系数在使用中仍显偏大；在公告号为CN101774826B、发明名称为《一种99BeO陶瓷金属化浆料及其制备方法》的发明专利中，公布了BeO基板用的钨浆配方，没有涉及钨浆的方阻和电阻温度系数；在公告号为CN101913879B、发明名称为《Si₃N₄材料及其制备方法和Si₃N₄发热器件及其制备方法》的发明专利中，公布了Si₃N₄陶瓷基本配方和钨浆配方，没有涉及钨浆的方阻和电阻温度系数。

发明内容

鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种电阻温度系数低，分辨率高，储存稳定，气味小的大功率电路用钨浆料，以及该浆料的制备方法。

针对上述目的，本发明采用的大功率电路用钨浆料由如下质量百分比原料组成：钨粉末20％～70％，电阻温度系数调节相粉末20％～50％，无机非金属粉末5％～15％，有机载体3％～15％，纳米导电炭黑0.1％～3％。