[发明专利]密封材料组合物

说明书

本发明是有关密封材料组合物的，具体说是关于一种适用于作电子线路密封材料的低熔点玻璃组合物。

混合电路必须加以密封，以保证电阻能长期在潮湿空气中正常工作。而且制造商趋向于选择玻璃密封，从而避免长期腐蚀，保护导电金属。

密封材料体系必须具备以下几种难以同时满足的特点：必须在足够低的烧结温度下形成无泡密封，同时能够阻止电阻变化。如果这种玻璃流动太甚，它就会流到电阻器中，使阻抗增加;如果无足够的流动性，就不能形成密封。用于丝网印刷的有机载体必须在该低温下燃烧除去。因此，理想的密封材料应该能均匀、迅速地进行丝网印刷，它的载体在足够低的温度下可分解，并使玻璃在此温度下有好的流动性以形成密封，但不至于大到改变电阻值。

很多具有低的玻璃化温度（Tg）的玻璃被广泛作为电子线路的密封材料，这些玻璃常常具有高温度膨胀系数（TCE）。除非它和相邻的电子线路层谨慎地配合使用，否则会产生足够大的机械应力，从而导致系统的报废。

密封材料的一个作用是把其下的电子线路与环境隔离而加以保护。为了达到这个目的，密封材料在电子线路的生产过程和日常使用环境里必须有足够的耐久性。大多数低软化点玻璃（此处称为“低熔点玻璃”）在酸和碱中耐久性差，当玻璃化温度（Tg）降低时，它们的耐久性相应降低。虽然大多数电子线路并不期望在强酸性或强碱性环境中使用，但在生产过程中有些情况下会暴露在水和酸或碱环境里，有些生产过程的最后步骤使用有机聚合物再次密封（如环氧树脂）。有些环氧树脂含有胺，胺可以在潮湿空气中形成碱性环境。因此密封材料在沸水中和碱性溶液（三乙醇氨基TEA，在水中模拟环氧树脂中的胺）中的持久性会详细加以讨论。

为了解决这个问题，Asahi  Glass  KK（JPA52/154825）提出一种玻璃，它是一种可结晶的硼酸铅锌型玻璃，它在540-560℃烧结时晶化，形成一种低TCE的晶化覆盖层。虽然在540℃烧结时，此玻璃形成密实覆盖层，但由于其玻璃相流动性能差和结晶过度，层中形成多孔结构，不能密封。当然，为了避免烧结过程中使玻璃和下层电路元件相互作用，期望它可以在510-560℃的温度范围内烧结。因此，仍须寻找一种密封玻璃，它（1）能够在510-560℃的烧结温度内形成密实覆盖层，（2）形成具有良好的密封性能的密实覆盖层。

本发明主要涉及一种适用于作银导电线路的密封材料的可结晶玻璃组合物，其基本上由以下组分组成（%重量）：30-40%PbO，Bi₂O₃或二者的混合物，35-50%ZnO，10-30%B₂O₃，0.5-3%Cr₂O₃，0.5-10%SiO₂、SnO₂或二者的混合物，0-10%的Al₂O₃，该玻璃的光密度参数至少为1.6。

本发明还涉及一种含有分散在一种有机介质中的如上述的玻璃组合物的细颗粒的厚膜组合物。

本发明还涉及一种含有许多可结晶的玻璃细颗粒的厚膜组合物，所述的玻璃的总组成与上述的玻璃组合物一致。

本发明还涉及一种由可结晶玻璃的细颗粒和金属氧化物的混合物制成的厚膜组合物，所述的混合物的总组成与上述的玻璃组合物一致。

本发明还涉及一种含有分散于一种有机介质中的上述的玻璃组合物的细颗粒的厚膜浆料，所述的有机介质含有一种溶于挥发性溶剂中的聚合物。

本发明还涉及一种含有分散于一种含固体聚合物的有机介质中的如上述的可结晶玻璃的细颗粒的绿带（green  tape）。

由于本发明的密封材料组合物用于烧结电阻器，所以有必要使这种玻璃在相对低一些的温度下烧结，以使该玻璃向电阻器结构中的扩散最少，从而对电阻器的影响最小。本发明密封材料组合物的玻璃组分设定的烧结温度约为530-580℃。