一种适用于铝基材的低熔点无机粘结剂及其制备方法与流程

本发明涉及电子材料技术领域，尤其涉及一种适用于铝基材的低熔点无机粘结剂及其制备方法。

背景技术：

无机粘结剂玻璃化转变温度以及熔化温度较低，其可应用于电子器件以及半导体等元件的封接、粘合等方面，也可以用在电子浆料、介电材料等方面。

含铅低熔点玻璃容易造成环境污染并会对生产工人的身体造成伤害，虽然很多低熔点玻璃克服了上述缺点，但是在低温软化以及低温工作方面仍然需要较高的温度才能软化，且只有这样才能实现焊接。

需进一步指出，目前市场上生产的低熔点玻璃粉主要存在以下缺陷，具体为：1、软化温度较高；3、膨胀系数过大；3、介电性能不佳。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种适用于铝基材的低熔点无机粘结剂，该适用于铝基材的低熔点无机粘结剂软化点低、熔化温度适中，且具有优异的介电性能、理化性能，即可以有效地满足铝基材绝缘介质、电子浆料无机粘结剂要求。

本发明的另一目的在于提供一种适用于铝基材的低熔点无机粘结剂的制备方法，该制备方法能够有效地生产制备上述低熔点无机粘结剂。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

一种适用于铝基材的低熔点无机粘结剂，包括有以下重量份的物料，具体为：

SiO₂ 1%-20%

Bi₂O₃ 30%-50%

B₂O₃ 5%-40%

CaF₂ 5%-15%

SnO₂ 0.1%-2%

Al₂O₃ 0.2%-15%

ZnO 0.1%-5%

TiO₂ 0.1%-2%；

其中，该无机粘结剂为非晶态无机粘结剂、微晶态无机粘结剂或者非晶态无机粘结剂与微晶态无机粘结剂所组成的混合无机粘结剂。

其中，所述SiO₂的粒度值为1μm -20μm，纯度为99.5%-99.9%。

其中，所述Bi₂O₃的粒度值为5μm -50μm，纯度＞99.9%。

其中，所述CaF₂的粒度值为2μm -30μm，纯度＞99.9%。

其中，所述SnO₂的粒度值为10μm -50μm，纯度＞99.9%。

其中，所述Al₂O₃的粒度值为1μm -20μm，纯度99.5-99.9%。

其中，所述B₂O₃的粒度值为5μm -50μm，纯度＞99.5-%。

其中，所述ZnO的粒度值为2μm -30μm，纯度＞99.5%。

其中，所述TiO₂的粒度值为1μm -20μm，纯度＞99.5%。

一种适用于铝基材的低熔点无机粘结剂的制备方法，包括有以下工艺步骤，具体为：

a、准确称取SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、CaF₂、SnO₂、Al₂O₃ 、ZnO 、TiO₂ ，而后将称取好的SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、CaF₂、SnO₂、Al₂O₃ 、ZnO 、TiO₂置于混料机中进行搅拌混合；

b、待SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、CaF₂、SnO₂、Al₂O₃ 、ZnO 、TiO₂所组成的混合料充分混合后，将混合料倒入至铂金坩埚中，并用1-5℃/min的升温速度缓慢升温到400℃并保温60min，而后再以10-30℃/min的升温速度继续升温至1100℃并保温2小时；

c、对熔融的混合料进行水淬处理，以获得玻璃渣；

d、对玻璃渣进行干燥处理；

e、将干燥后的玻璃渣置于球磨机中进行粉碎球磨处理，而后过筛以获得低熔点玻璃粉，低熔点无机粘结剂制备完毕。

本发明的有益效果为：本发明所述的一种适用于铝基材的低熔点无机粘结剂，其包括有以下重量份的物料，具体为：SiO₂ 1%-20%、Bi₂O₃ 30%-50%、B₂O₃ 5%-40%、CaF₂ 5%-15%、SnO₂ 0.1%-2% 、Al₂O₃0.2%-15%、ZnO0.1%-5%、TiO₂ 0.1%-2%。通过上述物料配比，本发明的适用于铝基材的低熔点无机粘结剂软化点低、熔化温度适中，且具有优异的介电性能、理化性能，即可以有效地满足铝基材绝缘介质、电子浆料无机粘结剂要求。

本发明的另一有益效果为：本发明所述的一种适用于铝基材的低熔点无机粘结剂的制备方法，其包括有以下工艺步骤：a、准确称取SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、CaF₂、SnO₂、Al₂O₃ 、ZnO 、TiO₂ ，而后将称取好的SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、CaF₂、SnO₂、Al₂O₃ 、ZnO 、TiO₂置于混料机中进行搅拌混合；b、待SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、CaF₂、SnO₂、Al₂O₃ 、ZnO 、TiO₂所组成的混合料充分混合后，将混合料倒入至铂金坩埚中，并用1-5℃/min的升温速度缓慢升温到400℃并保温60min，而后再以10-30℃/min的升温速度继续升温至1100℃并保温2小时；c、对熔融的混合料进行水淬处理，以获得玻璃渣；d、对玻璃渣进行干燥处理；e、将干燥后的玻璃渣置于球磨机中进行粉碎球磨处理，而后过筛以获得低熔点玻璃粉，低熔点无机粘结剂制备完毕。通过上述工艺步骤设计，该制备方法能够有效地生产制备上述低熔点无机粘结剂。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。

实施例一，一种适用于铝基材的低熔点无机粘结剂，包括有以下重量份的物料，具体为：

SiO₂ 5%

Bi₂O₃ 50%

B₂O₃ 35%

CaF₂ 5%

SnO₂ 1%

Al₂O₃ 1%

ZnO 2%

TiO₂ 1%；

其中，该无机粘结剂为非晶态无机粘结剂、微晶态无机粘结剂或者非晶态无机粘结剂与微晶态无机粘结剂所组成的混合无机粘结剂。

需进一步指出，SiO₂的粒度值为1μm -20μm，纯度为99.5%-99.9%；Bi₂O₃的粒度值为5μm -50μm，纯度＞99.9%；CaF₂的粒度值为2μm -30μm，纯度＞99.9%；SnO₂的粒度值为10μm -50μm，纯度＞99.9%；Al₂O₃的粒度值为1μm -20μm，纯度99.5-99.9%；B₂O₃的粒度值为5μm -50μm，纯度＞99.5-%；ZnO的粒度值为2μm -30μm，纯度＞99.5%；TiO₂的粒度值为1μm -20μm，纯度＞99.5%。

通过上述物料配比，本实施例一的适用于铝基材的低熔点无机粘结剂软化点低、熔化温度适中，且具有优异的介电性能、理化性能，即可以有效地满足铝基材绝缘介质、电子浆料无机粘结剂要求。

需进一步解释，本实施例一的低熔点无机粘结剂可以采用以下制备方法制备而成，具体的，一种适用于铝基材的低熔点无机粘结剂的制备方法，其包括有以下工艺步骤：

a、准确称取SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、CaF₂、SnO₂、Al₂O₃ 、ZnO 、TiO₂ ，而后将称取好的SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、CaF₂、SnO₂、Al₂O₃ 、ZnO 、TiO₂置于混料机中进行搅拌混合；

b、待SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、CaF₂、SnO₂、Al₂O₃ 、ZnO 、TiO₂所组成的混合料充分混合后，将混合料倒入至铂金坩埚中，并用3℃/min的升温速度缓慢升温到400℃并保温60min，而后再以10℃/min的升温速度继续升温至1100℃并保温2小时；

c、对熔融的混合料进行水淬处理，以获得玻璃渣；

d、对玻璃渣进行干燥处理；

e、将干燥后的玻璃渣置于球磨机中进行粉碎球磨处理，而后过筛以获得低熔点玻璃粉，低熔点无机粘结剂制备完毕。

实施例二，一种适用于铝基材的低熔点无机粘结剂，包括有以下重量份的物料，具体为：

SiO₂ 10%

Bi₂O₃ 30%

B₂O₃ 40%

CaF₂ 10%

SnO₂ 2%

Al₂O₃ 5%

ZnO 1%

TiO₂ 2%；

其中，该无机粘结剂为非晶态无机粘结剂、微晶态无机粘结剂或者非晶态无机粘结剂与微晶态无机粘结剂所组成的混合无机粘结剂。

需进一步指出，SiO₂的粒度值为1μm -20μm，纯度为99.5%-99.9%；Bi₂O₃的粒度值为5μm -50μm，纯度＞99.9%；CaF₂的粒度值为2μm -30μm，纯度＞99.9%；SnO₂的粒度值为10μm -50μm，纯度＞99.9%；Al₂O₃的粒度值为1μm -20μm，纯度99.5-99.9%；B₂O₃的粒度值为5μm -50μm，纯度＞99.5-%；ZnO的粒度值为2μm -30μm，纯度＞99.5%；TiO₂的粒度值为1μm -20μm，纯度＞99.5%。

通过上述物料配比，本实施例二的适用于铝基材的低熔点无机粘结剂软化点低、熔化温度适中，且具有优异的介电性能、理化性能，即可以有效地满足铝基材绝缘介质、电子浆料无机粘结剂要求。

需进一步解释，本实施例二的低熔点无机粘结剂可以采用以下制备方法制备而成，具体的，一种适用于铝基材的低熔点无机粘结剂的制备方法，其包括有以下工艺步骤：

a、准确称取SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、CaF₂、SnO₂、Al₂O₃ 、ZnO 、TiO₂ ，而后将称取好的SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、CaF₂、SnO₂、Al₂O₃ 、ZnO 、TiO₂置于混料机中进行搅拌混合；

b、待SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、CaF₂、SnO₂、Al₂O₃ 、ZnO 、TiO₂所组成的混合料充分混合后，将混合料倒入至铂金坩埚中，并用4℃/min的升温速度缓慢升温到400℃并保温60min，而后再以20℃/min的升温速度继续升温至1100℃并保温2小时；

c、对熔融的混合料进行水淬处理，以获得玻璃渣；

d、对玻璃渣进行干燥处理；

e、将干燥后的玻璃渣置于球磨机中进行粉碎球磨处理，而后过筛以获得低熔点玻璃粉，低熔点无机粘结剂制备完毕。

实施例三，一种适用于铝基材的低熔点无机粘结剂，包括有以下重量份的物料，具体为：

SiO₂ 20%

Bi₂O₃ 35%

B₂O₃ 20%

CaF₂ 15%

SnO₂ 2%

Al₂O₃ 5%

ZnO 2%

TiO₂ 1%；

其中，该无机粘结剂为非晶态无机粘结剂、微晶态无机粘结剂或者非晶态无机粘结剂与微晶态无机粘结剂所组成的混合无机粘结剂。

需进一步指出，SiO₂的粒度值为1μm -20μm，纯度为99.5%-99.9%；Bi₂O₃的粒度值为5μm -50μm，纯度＞99.9%；CaF₂的粒度值为2μm -30μm，纯度＞99.9%；SnO₂的粒度值为10μm -50μm，纯度＞99.9%；Al₂O₃的粒度值为1μm -20μm，纯度99.5-99.9%；B₂O₃的粒度值为5μm -50μm，纯度＞99.5-%；ZnO的粒度值为2μm -30μm，纯度＞99.5%；TiO₂的粒度值为1μm -20μm，纯度＞99.5%。

通过上述物料配比，本实施例三的适用于铝基材的低熔点无机粘结剂软化点低、熔化温度适中，且具有优异的介电性能、理化性能，即可以有效地满足铝基材绝缘介质、电子浆料无机粘结剂要求。

需进一步解释，本实施例三的低熔点无机粘结剂可以采用以下制备方法制备而成，具体的，一种适用于铝基材的低熔点无机粘结剂的制备方法，其包括有以下工艺步骤：

a、准确称取SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、CaF₂、SnO₂、Al₂O₃ 、ZnO 、TiO₂ ，而后将称取好的SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、CaF₂、SnO₂、Al₂O₃ 、ZnO 、TiO₂置于混料机中进行搅拌混合；

b、待SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、CaF₂、SnO₂、Al₂O₃ 、ZnO 、TiO₂所组成的混合料充分混合后，将混合料倒入至铂金坩埚中，并用5℃/min的升温速度缓慢升温到400℃并保温60min，而后再以30℃/min的升温速度继续升温至1100℃并保温2小时；

c、对熔融的混合料进行水淬处理，以获得玻璃渣；

d、对玻璃渣进行干燥处理；

e、将干燥后的玻璃渣置于球磨机中进行粉碎球磨处理，而后过筛以获得低熔点玻璃粉，低熔点无机粘结剂制备完毕。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。