本发明专利技术属于电子封装材料领域，具体公开一种金属浆料及其封装基座。本发明专利技术的金属浆料包括如下质量百分含量的组分：导电粉75‑90％、氧化铝3‑7％、有机树脂0.5‑2％、含铌化合物0.5‑3％、余量有机溶剂。本发明专利技术的金属浆料抗氧化性良好，可以获得金属层和陶瓷基底结合性能好、金属层抗氧化性良好、定位准确、使用寿命长及电性能优异的陶瓷封装基座。
2、在电子封装件领域，最常见使用陶瓷封装基座(pkg)对不同种类电子器件进行封装处理，通过在陶瓷层上形成特定结构的金属层从而制备封装基座，使之具备良好的导电性及定位功能，以实现芯片与电路板间的连接作用。但常规使用金属浆料印刷形成金属层浆料后需要与陶瓷层共烧，传统金属浆料的导电相一般为ag、au、pd、pt等贵金属，此类金属熔点较低，烧成温度约为800℃～1000℃，与陶瓷件在高温共烧下极易被氧化，氧化后形成黑色氧化层表面，导致影响其在应用端的定位功能。进一步地，为防止金属层在高温共烧或者后续使用过程中因长时间与空气接触后被氧化，现有技术存在使用耐腐蚀金属电镀表面来保护金属层的方法，但对于不同设计的pkg产品而言，部分设计区域未与产品整体导通，使得电镀不完全从而起不到隔绝防止氧化的作用，从而依旧存在金属层极易被氧化的问题。
>4、本专利技术的技术方案中，通过氧化铝、导电粉和含铌化合物相互配合，提高金属浆料在烧结时的抗氧化性，具体地，金属浆料与陶瓷共烧过程中，基于毛细作用使得陶瓷基材中的玻璃相趋向于迁移至金属层中，而金属层中的氧化物(al2o3)与玻璃相具有良好的润湿性，可通过对金属浆料中氧化铝(al2o3)含量的调节来控制玻璃相的迁移量，从而在金属层表面定向析出形成玻璃相保护层，提升抗氧化能力，若是氧化铝粉含量过低时，会降低在烧结过程中玻璃相的迁移量，影响浆料表面形成保护层的过程，使得抗氧化性下降，而氧化铝含量过高时，玻璃相迁移量过多，使其烧结过程中容易升华流失，进而无法实现浆料表面抗氧化效果。5、优选地，所述导电粉与所述含铌化合物的摩尔之比为(36-260)：1。
6、进一步优选地，所述导电粉与所述含铌化合物的摩尔之比为(60-115)：1。
7、优选地，所述导电粉和氧化铝的质量之比为(14-20)：1。
8、优选地，所述氧化铝和导电粉的平均粒径之比为(1-6)：1。
9、进一步优选地，所述氧化铝和导电粉的平均粒径之比为(2-5)：1。
10、同时专利技术人发现，氧化铝和导电粉的含量和粒径需要相互配合，当氧化铝和导电粉的质量比值过小，或氧化铝和导电粉的平均粒径的比值过小时，在制备浆料的分散过程中极易发生团聚的情况，烧结后氧化铝出现分布不均，进而导致玻璃相分布不均，减弱了浆料抗氧化性能；当氧化铝和导电粉的质量比值过大，或氧化铝和导电粉的平均粒径的比值过大时，由于含量或粒径差异过大，在与导电粉混合过程中分散性较差，氧化铝分布不均导致玻璃相不均，从而减弱抗氧化性能。此外，含铌化合物中的nb在烧结过程中与导电粉中的金属形成固溶体，进一步增强玻璃相对金属单质的润湿性，起到对玻璃相定向控制析出的作用，增强其保护层结构起到防止金属层氧化的作用；且专利技术人发现，导电粉与含铌化合物的摩尔比值过小，含铌化合物降低导电粉烧结温度，过早烧结致密，导致玻璃相迁移困难，金属层对陶瓷板结合力下降，易造成金属层脱落等不良问题；导电粉与含铌化合物的摩尔比值过过大，则无法起到玻璃相定向控制析出的作用，金属浆料的抗氧化性能不佳。
11、优选地，所述含铌化合物包括氧化铌(nb2o5)、nbo2、氯化铌(nbcl5)中的至少一种。
12、优选地，所述含铌化合物的平均粒径为0.7-1.8μm。
13、优选地，所述含铌化合物的质量百分含量为1-2％。
14、优选地，所述导电粉的平均粒径为1-2μm；所述导电粉包括钨粉、钼粉、锰粉中的至少一种。
15、优选地，所述氧化铝的平均粒径为1-6μm。
16、优选地，所述导电粉的质量百分含量为80-85％。
17、优选地，所述氧化铝的质量百分含量为4-6％。
18、导电粉选择钨粉、钼粉、锰粉中的至少一种，这几种金属单质的熔点高，如钨熔点达到3410℃，可满足共烧温度下不被氧化，同时其还具有良好的导电、导热性能。
19、优选地，所述有机溶剂包括dop(邻苯二甲酸二辛酯)、dbp(邻苯二甲酸二丁酯)、dep(邻苯二甲酸二乙酯)、bca(二乙二醇单丁醚醋酸酯)中的至少一种；所述有机树脂包括乙基纤维素、硝化纤维素、丙烯酸树脂、环氧树脂中的至少一种。
20、一种金属浆料的制备方法，包括如下步骤：将除了有机溶剂之外的组分进行球磨分散，球磨后加入有机溶剂搅拌均匀，得到所述金属浆料。
21、优选地，所述球磨的时间为10-24h。
22、本专利技术提供一种封装基座的制备方法，包括如下步骤：将所述的金属浆料涂覆在陶瓷生坯上，再经过排胶、烧结；得到所述封装基座。
23、优选地，所述陶瓷生坯的浆料包括如下质量百分含量的组分：氧化铝35-45％、sio2 3-5％、mgo 2-4％、溶剂45-53％、粘结剂2-4％、分散剂0.5-1.5％、增塑剂0.5-1.5％，使用本领域内常规印刷、喷涂等方式制得陶瓷生坯。
24、本专利技术还提供一种封装基座，包括陶瓷层和金属层结构。
25、优选地，所述金属层结构含有w、nb、al、si。
26、优选地，将所述的金属浆料涂覆包括印刷、喷涂中的至少一种。
27、优选地，所述金属层结构表面中，w的质量百分含量为85-95％；
28、所述金属层结构表面中，nb的质量百分含量分别是1-4％；
29、优选地，所述金属层结构表面中，al的质量百分含量为2-6％；
30、优选地，所述金属层结构表面中，si的质量百分含量为2-5％。
31、优选地，w的存在形式包括w单质及w-nb固溶体，w单质和w-nb固溶体的质量之比为(20～50)：1。
32、优选地，al的存在形式为al2o3，nb的存在形式为w-nb固溶体，si的存在形式为sio2。
33、共烧结完成后，金属层结构表面元素以w、nb、al、si、o为主，si来源于陶瓷基底的玻璃相的迁移，且主要以w单质、w-nb固溶体、al2o3、sio2的形式存在。al2o3含量过低时，会导致降低在烧结过程中sio2的含量，影响浆料表面形成保护层的过程，使得抗氧化性下降，而al2o3含量过高时sio2迁移量过多，使其烧结过程中容易升华流失，进而无法实现浆料表面抗氧化效果；w-nb固溶体含量低于范围值，浆本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金属浆料，其特征在于，包括如下质量百分含量的组分：导电粉75-90％、氧化铝3-7％、有机树脂0.5-2％、含铌化合物0.5-3％、余量有机溶剂。
2.如权利要求1所述的金属浆料，其特征在于，所述导电粉与所述含铌化合物的摩尔之比为(36-260)：1；优选地，所述导电粉与所述含铌化合物的摩尔之比为(60-115)：1。
3.如权利要求1所述的金属浆料，其特征在于，所述导电粉和氧化铝的质量之比为(14-20)：1。
4.如权利要求1所述的金属浆料，其特征在于，所述氧化铝和导电粉的平均粒径之比为(1-6)：1；优选地，所述氧化铝和导电粉的平均粒径之比为(2-5)：1。
5.如权利要求1所述的金属浆料，其特征在于，所述含铌化合物包括Nb2O5、NbO2、NbCl5中的至少一种；所述含铌化合物的平均粒径为0.7-1.8μm。
6.如权利要求1所述的金属浆料，其特征在于，包括如下中的至少一项：
7.一种封装基座的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将权利要求1-6任意一项所述的金属浆料涂覆在陶瓷生坯上，再经过排胶、烧结；得到所述封装基座。
8.一种权利要求7所述的封装基座的制备方法制得的封装基座，其特征在于，包括陶瓷层和金属层结构。
9.如权利要求8所述的封装基座，其特征在于，所述金属层结构含有W、Nb、Al、Si；
10.如权利要求9所述的金属层结构，其特征在于，所述W的存在形式包括W单质及W-Nb固溶体，W单质和W-Nb固溶体的质量之比为(20～50)：1。
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【技术特征摘要】
1.一种金属浆料，其特征在于，包括如下质量百分含量的组分：导电粉75-90％、氧化铝3-7％、有机树脂0.5-2％、含铌化合物0.5-3％、余量有机溶剂。
2.如权利要求1所述的金属浆料，其特征在于，所述导电粉与所述含铌化合物的摩尔之比为(36-260)：1；优选地，所述导电粉与所述含铌化合物的摩尔之比为(60-115)：1。
3.如权利要求1所述的金属浆料，其特征在于，所述导电粉和氧化铝的质量之比为(14-20)：1。
4.如权利要求1所述的金属浆料，其特征在于，所述氧化铝和导电粉的平均粒径之比为(1-6)：1；优选地，所述氧化铝和导电粉的平均粒径之比为(2-5)：1。
5.如权利要求1所述的金属浆料，其特征在于，所述含铌化合物包括nb...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱基华，孙健，
申请(专利权)人：潮州三环集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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