在生坯片印刷加工过程,除了印刷机和丝网以外,浆料是影响产品印刷质量的重要的因素之一。为得到高性能高匹配性的陶瓷金属化管壳,对金属粉体(钨、钼)与陶瓷粉体的来料批次一致性要求非常高。钨钼浆料与陶瓷生坯片的匹配性也影响烧结后产品的外观及性能。

1. 钨钼浆料的组成

钨钼浆料主要由3部分组成:金属粉、有机载体、无机添加剂。
钨钼浆料在HTCC中的应用研究

金属粉使用钨粉钼粉,影响参数主要是粒度、球貌等,起到导电的作用。由于钨、钼金属的线膨胀系数在一定温度范围内,与氧化铝瓷接近,并且熔点很高,适合于高温共烧。

有机载体包括溶剂、粘接剂、添加剂等。
  • 溶剂在室温下应有较低的蒸汽压,以减少浆料的快速干燥,避免在干燥和烧结前产生微裂纹,同时保持浆料静置过程中粘度的恒定;
  • 粘接剂能溶于多种机溶剂并生成高强度高韧性的厚膜,化学稳定性好、吸湿小等。

无机添加剂指陶瓷粉料,是用于连接金属颗粒的玻璃相,同时增加浆料与陶瓷基板的结合强度,使浆料与基板的收缩率相一致。

2. 钨钼浆料生产过程

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3. 钨钼浆料性能

  1. 触变性
剪切速率与剪切应力之比呈非线性。
  • 随着剪切速率的增长,通常浆料粘度变小,浆料变稀,易于流动;
  • 反之,剪切速率减小,粘度变大,浆料变得粘稠。

2. 流动性
经丝网印刷后,金属浆料应具备一定的流动性,将丝网丝结处自愈流平成完整图形。

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钨钼浆料在物理检测方面主要测量粘度、细度。

• 粘度:直接影响印刷过程中的图形质量,过大易出现图形锯齿不良,过小易产生晕染不良;
• 细度:直接决定印刷图形的表面质量,合理的颗粒级配才能得到最佳堆积密度。

钨钼浆料在功能测试方面主要包括电性能(方阻、线阻)、附着力。

• 方阻与线阻的影响因素:玻璃相含量、印刷膜厚、布线距离等;
• 附着力:主要与金属浆料内的玻璃相含量有关,要求经高温共烧后,
破坏性测试(抗压,抗折)无异常。

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4. 钨钼浆料生产应用

钨钼浆料主要应用于在生坯片印刷加工过程,影响印刷质量的因素有浆料、丝网、印刷机等:
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• 为得到高性能高匹配性的陶瓷金属化管壳,对金属粉体(钨、钼)与氧化铝粉体的来料批次一致性要求非常高。

• 若钨钼浆料与陶瓷生坯片不匹配时,严重影响烧结后产品的翘曲度,抗折、抗压强度也将随之降低。

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在实际产品应用当中,特别是产品中键合区域的金属浆料,其表面粗糙度、烧结后致密度等均有较高的要求,否则无法满足客户端对键合区金线的绑定强度。

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本文资料来源:瓷金科技总经理潘亚蕊。演讲视频及PPT,可通过关注本公众号,后台回复关键词“20220617”获取。



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