应用于aln陶瓷混合结合厚膜金属化浆料的研究

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1、中文摘要本文是在研究厚膜导体浆料制备工艺、组成、性能的基础上，以氮化铝(AlN)基片厚膜金属化浆料为研究对象，以降低膜层与基片之间的热阻，同时又能获得较高附着强度为主要研究目标，以溶胶．凝胶、球磨湿混、丝网印刷和低温烧成等工艺为技术特征，采用XRD，SEM，TG．DSC以及厚膜金属层电性能测试等分析手段，研究了制备工艺、粘接剂对厚膜金属化浆料性能的影响规律。研究了采用溶胶．凝胶法制备低熔玻璃料，按照配方(州％)CaO(40)，B203(15)，Si02(35)，BaO(10)，制得了低熔(773．

2、3℃)Ca0．B203．Si02．BaO体系玻璃粘结剂。研究了金属化浆料粘度的工艺控制，实验发现：浆料的粘度在150～240Pa·s时，具有较好的可印刷性。研究了表面活性剂和分散剂对金属化膜层流平性的影响。研究了玻璃粘结剂组成、含量对金属化膜层性能的影响，实验发现当玻璃含量为10％时，Ag导体层与AlN基片之间附着强度最大(11．6MPa)：在固含量不变的情况下，随着玻璃含量的增加，方阻逐渐增大。xRD分析表明TiB2做粘结剂时在高温下与AlN接触生成硼铝尖晶石(2A1203·B203)，促进了金

3、属化膜层与AlN陶瓷的紧密结合。考察了玻璃与TiB2混合对于金属化膜层的性能的影响，实验发现：混合结合的金属化膜层的表面方阻和附着强度更好。获得最佳金属化层性能的工艺条件为：金属化浆料中Ag、TiB2、玻璃、有机载体的含量分别为74．25％、O．75％、5％、20％：室温到600℃空气烧结，600℃以后N2气氛烧结，850℃保温10min。在此工艺下可以获得附着力达12．3MPa，表面方阻为8．9mQ／口的光亮、致密金属化膜层。关键词：AlN厚膜金属化浆料混合结合ABSTRACTThispaper

4、isbasedonthestudyofprepar{ltiontechnology，compositionandperfomlanceofthethick一6lmpaste．Thethick—nlmmetallizationpastesonAlNsubstratehaVebeenmainlystudied．Tbchniquessuchassol—gel，wetmilling，screenprintingandsinteringwereusedforsanlplepreparation．Efrect

5、sofprocess，glassandreactiVebindersonthepropertiesofthickfilmhaVebeenanalyzedwithXRD，SEM，TG．DSCandelectricaltests．Glassbinderpreparedbysol-geImethodhasbeeninVestigated．Itwasshowedthataglassof10wmeltingpointcanbeobtainedwhenthecompositionaccordingto(、Vt

6、％)CaO(40)，B203(15)，Si02(35)，BaO(1O)．Thetechnicalcontl．0lofthepasteViscosityhasbeeninVestigated．1twasshowedthatthepastewassuitabletobeprintedwhentheViscositycontrolledbetween150～240Pa‘s．Ef．fectsofsurfhctantanddispersionontheleVelingofthick—filmpastewer

7、einVestigated．Eff-ectsofthecomponentsandcontentsofbindersonthethicknlmpropertieshavebeeninVestigated．ItwasfoundthatwhentheglasscontentwaslO％，6lmadhesionstren寸hachieVemaximum(11．6MPa)．Inaddition，itwasproVedthatthesquare?resistancewouldbehigher、Ⅳhen91as

8、scontentwashigher．XRDanalysisindicatedthattheexistenceof2A1203‘B203whichhasbeenreactedbyreactivebinderTiB2andA1Nsubstrateenhancesthemechanicaljnterloc“ngbetweenmetalfilmandtheAlNsubstrate．Eff．ectsofthemixtureofglassandTiB2onthethick6lmproperti