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探索低熔点玻璃粉市场:电子陶瓷制备关键原材料揭秘

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探索低熔点玻璃粉市场:电子陶瓷制备关键原材料揭秘

【摘要】:
导电浆料主要由导电相金属粉、粘结相玻璃粉和有机载体三部分组成。近年来随着数字化产品的飞速发展,高质量、高效益、技术先进、适用范围广的电子浆料在诸多领域占有重要的地位,广泛应用于电子元器件、厚膜集成电路、LTCC、HTCC、太阳能电池电极、薄膜开关及多层陶瓷电容器(MLCC)等技术领域。  图 导根据导电相的不同,可将电子浆料分为贵金属导体浆料和贱金属导体浆料。传统贵金属导体浆料如金浆、银浆,导电和

    导电浆料主要由导电相金属粉、粘结相低熔点玻璃粉和有机载体三部分组成。近年来随着数字化产品的飞速发展,高质量、高效益、技术先进、适用范围广的电子浆料在诸多领域占有重要的地位,广泛应用于电子元器件、厚膜集成电路、LTCC、HTCC、太阳能电池电极、薄膜开关及多层陶瓷电容器(MLCC)等技术领域。

 

 

根据导电相的不同,可将电子浆料分为贵金属导体浆料和贱金属导体浆料。传统贵金属导体浆料如金浆、银浆,导电和导热性能稳定,但是价格昂贵,限制了其广泛应用。为了降低导电浆料的生产成本,目前国内外主要采用贱金属Cu、Ni、Al等金属粉替代贵金属作为导电浆料填料。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • MLCC用浆料

电极浆料是 MLCC 的主要原材料之一,MLCC 内电极一般选择钯-银合金(1220℃)、钯(1549℃)、镍(1445℃)等高熔点金属粉体材料,要求能够在 1400℃左右高温下烧结而不致发生氧化、熔化、挥发、流失等现象(由于 MLCC 采用 BaTi03 系列陶瓷作介质,一般都在 950~1300℃左右烧成);MLCC 外电极主要是连接内电极,使用的金属粉体材料一般是银和铜,其烧结温度低于内电极材料和陶瓷介质材料,由其制成的电极浆料适用于 MLCC 外电极的二次烧结。

 

 

 

早期的 MLCC 内电极材料为贵金属钯或钯(30%)-银(70%)合金,但成本较高。为降低生产成本,目前MLCC主要采用贱金属镍内电极浆料及铜外电极浆料,在保持材料各性能的基础上将各种电子材料成本大幅度降低。

 

  • LTCC用浆料

低温共烧陶瓷基板技术(LTCC)是一种高密度集成封装技术,而其中的导电银浆料是制备高可靠性电子元件的关键原材料之一。LTCC导电银浆属于采用银粉作为功能相的导电浆。导电银浆由功能相银粉、有机载体及无机粘合相组成。

 

 


LTCC银浆主要有下面几种:
1.内电极银浆:是指在LTCC器件内部,用于实现电路连接、信号传输和功能实现的电极结构。这些内电极通常由银粉制成,内电极在LTCC器件内部传输信号,将不同的电路元件连接在一起,实现信号的传输和处理。LTCC器件通常由多层陶瓷层叠而成,内电极用于连接不同层次之间的电路,实现三维电路结构,内电极可以实现各种功能,如滤波、放大、耦合等,为器件提供丰富的功能特性。
2.表面电极银浆:是指位于LTCC器件外部表面的电极结构,用于连接器件与外部电路,实现信号输入、输出和连接。LTCC表面电极在器件的封装、连接和整体性能中发挥着重要作用。
3.填孔电极银浆:是指位于LTCC器件内部的电极结构,用于连接不同层次的电路、信号传输和功能实现。填孔电极通过陶瓷基板上的孔洞连接不同层的电路,实现三维电路结构。填孔电极在LTCC器件的多层结构中发挥着关键作用,实现层间的连接和信号传输。

4.涂端电极银浆:是指位于LTCC器件端部的电极结构,用于连接器件与外部电路,实现信号输入、输出和连接,涂端电极的设计需要考虑与外部电路的连接方式,如焊接、钎焊等。


  • HTCC用浆料

HTCC 具有耐腐蚀、耐高温、寿命长、高效节能、温度均匀、导热性能良好、热补偿速度快等优点,因此在大功率微组装电路中具有广泛的应用前景

高温共烧陶瓷 HTCC 通常采用金属材料为钨、钼、锰等高熔点金属,按照电路设计要求,印刷于氧化铝/氮化铝/莫来石(相对较少)陶瓷生坯上,然后多层叠合,在 1650~1850℃ 的高温下共烧成一体。

 

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。

导电浆料应用在MLCC、LTCC、HTCC等电子陶瓷的内、外电极浆料和通孔填充浆料时,通常要求浆料具备合适的粘度、触变性和流平性 , 保证在涂敷过程中不流挂 ,堆积部份在烘干前迅速流平。要求烧成的膜光滑致密、无鳞纹、无针孔 , 有良好的导电性 , 附着力强等。此外 , 要求端电极能较好地引出内电极 , 并具备优良的可焊性和耐焊性。

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