一种片式元件浆料用无铅低软化点耐酸玻璃粉及制备方法技术

本发明专利技术提供一种片式元件浆料用无铅低软化点耐酸玻璃粉及制备方法，按照质量百分比计，该玻璃粉包括以下组分：30～70％的Bi2O3，20～45％的SiO2，1～10％的B2O3，0～5％的Al2O3，0～15％的ZnO，0～5％的CaO，0～10％的TiO2，0～5％的ZrO2，以及总量为1～10％的选自Na2O、K2O、或Li2O中的一种或多种碱金属氧化物。该种玻璃粉无铅、低软化点并耐酸，尤其适用于片式元器件的电子浆料中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工材料
，具体涉及一种片式元件浆料用无铅低熔点耐酸玻璃粉及制备方法。
技术介绍
电子浆料是一种主要用于制作各类电子元器件的工业原料，主要由超细导电粉末(介质浆料中不含此类物质)、有机载体和烧结时起粘结作用的玻璃粉三种原料组成，然后经辊轧后形成具有一定粘度特性的膏状流体。对于可以应用在电子浆料中的玻璃粉，通常对其性能要求较高，以满足各类不同电子元器件的制备要求。如通常要求具有适当的电阻率、低介质常数和低介质损耗、能耐热冲击、具有环境稳定性等特性，某些电子元器件由于其制备工艺的特殊性对所用电子浆料中的玻璃粉要求必须还要有合适的软化点、合适的膨胀系数、良好的浸润性、强的附着力、耐酸耐碱侵蚀等。随着人们对电子产品使用要求的逐步提高，片式元器件由于价格便宜、生产方便，能大大减少PCB的面积，并能减少产品外观尺寸，现在已取代绝大部分传统厚膜器件，几乎在各种电子产品上均可使用。而制作片式元器件采用的部分电子浆料要求的烧结温度偏低，需在580℃～650℃之间，且均要求耐电镀液侵蚀性好。另外，铅是重金属元素之一，它对环境和人类健康危害较大，因此从保护环境和人类健康的角度出发，要求电子浆料中尽量不含铅元素。目前，制作片式元器件的电子浆料中，由于作为其原料之一的玻璃粉的组分及配比存在较大差异，导致电子浆料的性能也存在较大差异，难以全面满足片式元器件对电子浆料的上述要求。因而需制备一种无铅、低软化点并耐酸的玻璃粉，用于制作片式元器件的电子浆料中，以满足使用需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种片式元件浆料用无铅低熔点耐酸玻璃粉及制备方法，该种玻璃粉无铅、低软化点并耐酸，以解决现有技术中的玻璃粉难以满足片式元器件的使用要求的问题。第一方面，一种片式元件浆料用无铅低熔点耐酸玻璃粉，按照质量百分比计，所述玻璃粉包括以下组分：30～70％的Bi2O3，20～45％的SiO2，1～10％的B2O3，0～5％的Al2O3，0～15％的ZnO，0～5％的CaO，0～10％的TiO2，0～5％的ZrO2，以及总量为1～10％的选自Na2O、K2O、或Li2O中的一种或多种碱金属氧化物。作为本专利技术第一方面的优选方式，按照质量百分比计，所述碱金属氧化物包括1～5％的Na2O、0～5％的K2O和0～5％的Li2O。作为本专利技术第一方面的优选方式，按照质量百分比计，所述玻璃粉中SiO2、TiO2和ZrO2的质量百分比含量总和为28～45％。作为本专利技术第一方面的优选方式，按照质量百分比计，所述玻璃粉中ZnO和CaO的质量百分比含量总和为4～15％。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述玻璃粉中Bi2O3的质量百分比含量为40～60％，SiO2的质量百分比含量为25～45％，B2O3的质量百分比含量为2～8％。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述玻璃粉中Al2O3的质量百分比含量为1～5％，ZnO的质量百分比含量为4～10％。第二方面，本专利技术提供一种片式元件浆料用无铅低熔点耐酸玻璃粉的制备方法，包括：称取各原料并进行充分混合，制成混合料，按照质量百分比计，所述原料包括以下组分：30～70％的Bi2O3，20～45％的SiO2，1～10％的B2O3，0～5％的Al2O3，0～15％的ZnO，0～5％的CaO，0～10％的TiO2，0～5％的ZrO2，以及总量为0～10％的选自Na2O、K2O、或Li2O中的一种或多种碱金属氧化物，其中所述碱金属氧化物包括1～5％的Na2O、0～5％的K2O和0～5％的Li2O；将所述混合料在1000℃～1300℃下保温30～40分钟，使所述混合料充分熔制成玻璃液；将熔制好的玻璃液进行压片或淬火，形成片状或颗粒状玻璃块料；将所述玻璃块料球磨后，再进行烘干、过筛，从而获得玻璃粉。作为本专利技术第二方面的优选方式，按照质量百分比计，所述原料中SiO2、TiO2和ZrO2的质量百分比含量总和为28～45％。作为本专利技术第二方面的优选方式，按照质量百分比计，按照质量百分比计，所述原料中ZnO和CaO的质量百分比含量总和为4～15％。本专利技术提供了一种片式元件浆料用无铅低熔点耐酸玻璃粉及制备方法，该玻璃粉不含铅，而是采用Bi2O3替代了PbO，符合环保要求，对环境和人类健康无危害；具有较低的软化点，还具有更适应片式元器件基板的膨胀系数，优异的化学稳定性；耐酸性能优良，极耐腐蚀，尤其适用于片式元器件的电子浆料中。利用本专利技术提供的玻璃粉制备的电子浆料，该电子浆料具有580℃～650℃的烧结温度，同时该电子浆料烧结后玻璃分散均匀，膜层表面致密，无气孔和裂纹，与基板附着力高，在用酸性电镀液进行镀覆处理时，不会由于玻璃的溶解或者镀液的渗入而出现镀后的片式元器件的附着力下降，以及可焊性和耐焊性变差等的情况。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下将对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。片式元器件中，主要使用面电极浆料、背电极浆料、端涂银浆料、电阻浆料、一次包封浆料、二次包封浆料、标记浆料等，其中，端涂银浆料、一次包封浆料、二次包封浆料的烧结温度均偏低，在580℃～650℃的温度范围内，且都要求耐电镀液侵蚀性好。目前，现有技术中的玻璃粉种类较多，性能各异。如有的玻璃粉中含有铅和钒，虽然该型玻璃粉对电镀液的耐蚀性较好，但由于其不符合环保要求，除电阻浆料外，目前的片式元器件已全部拒绝使用此类含铅物质的电子浆料。如有的不含铅的玻璃粉中，虽然软化点较低，但其对电镀液没有足够的耐蚀性，电镀过程中会使电镀液渗入，降低了与陶瓷体的粘结强度，引起陶瓷体产生裂纹，不能用于片式元器件的电子浆料中。还有的不含铅的玻璃粉，耐酸性能较好，但其软化点偏高，无法满足片式元器件中低温浆料的烧结要求。本专利技术实施例公开了一种片式元件浆料用无铅低熔点耐酸玻璃粉，按照质量百分比计，该玻璃粉包括以下组分：20～45％的SiO2，1～10％的B2O3，30～70％的Bi2O3，0～5％的Al2O3，0～15％的ZnO，0～5％的CaO，0～10％的TiO2，0～5％的ZrO2，以及总量为1～10％的选自Na2O、K2O、或Li2O中的一种或多种碱金属氧化物。其中，SiO2、TiO2和ZrO2的质量百分比含量总和为28～45％，ZnO和CaO的质量百分比含量总和为4～15％。具体地，本专利技术提供的玻璃粉中，SiO2是形成玻璃网络形式的一种主要组分，它是形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种片式元件浆料用无铅低熔点耐酸玻璃粉，其特征在于，按照质量百分比计，所述玻璃粉包括以下组分：30～70％的Bi2O3，20～45％的SiO2，1～10％的B2O3，0～5％的Al2O3，0～15％的ZnO，0～5％的CaO，0～10％的TiO2，0～5％的ZrO2，以及总量为1～10％的选自Na2O、K2O、或Li2O中的一种或多种碱金属氧化物。

【技术特征摘要】
1.一种片式元件浆料用无铅低熔点耐酸玻璃粉，其特征在于，按照质量
百分比计，所述玻璃粉包括以下组分：
30～70％的Bi2O3，20～45％的SiO2，1～10％的B2O3，0～5％的Al2O3，
0～15％的ZnO，0～5％的CaO，0～10％的TiO2，0～5％的ZrO2，以及总量
为1～10％的选自Na2O、K2O、或Li2O中的一种或多种碱金属氧化物。
2.根据权利要求1所述的玻璃粉，其特征在于，按照质量百分比计，所
述碱金属氧化物包括1～5％的Na2O、0～5％的K2O和0～5％的Li2O。
3.根据权利要求1所述的玻璃粉，其特征在于，按照质量百分比计，所
述玻璃粉中SiO2、TiO2和ZrO2的质量百分比含量总和为28～45％。
4.根据权利要求1所述的玻璃粉，其特征在于，按照质量百分比计，所
述玻璃粉中ZnO和CaO的质量百分比含量总和为4～15％。
5.根据权利要求1所述的玻璃粉，其特征在于，所述玻璃粉中Bi2O3的
质量百分比含量为40～60％，SiO2的质量百分比含量为25～45％，B2O3的
质量百分比含量为2～8％。
6.根据权利要求1所述的玻璃粉，其特征在于，所述玻璃粉中Al2O3的
质量百分比含量为1～5％，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙社稷，陆冬梅，王要东，王大林，赵科良，雷莉君，梅元，
申请(专利权)人：西安宏星电子浆料科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61