厚膜金屬化用玻璃粘結(jié)劑的制備及性能研究.pdf

1、本實驗主要目的是設(shè)計不同的玻璃配方,在高溫熔融條件下制備出具有不同熱膨脹系數(shù)的玻璃粉料,使得應(yīng)用到金屬化過程中玻璃粘結(jié)劑能夠很好地與金屬導(dǎo)體和基片之間相互熱匹配。以球磨濕混、高溫熔融、絲網(wǎng)印刷和低溫?zé)傻群衲ぶ苽涔に嚍榧夹g(shù)特征,采用XRD,SEM等分析手段。研究了玻璃的制備工藝,分析了玻璃組成對燒成溫度、介電性能、潤濕性的影響,利用抗熱震性檢驗印刷層的穩(wěn)定性。
　　 首先,分析了不同燒結(jié)溫度下玻璃的燒結(jié)性能、介電性能、氣孔率、吸

2、水率的變化。同時,分析了添加劑對上述性能的影響。堿土金屬氧化物和ZnO的加入雖然有利于降低玻璃的轉(zhuǎn)變溫度,促進致密化燒結(jié),但是卻增大了玻璃的介電損耗；Al2O3的加入抑制玻璃的分相和提高玻璃的析晶溫度,并且能夠調(diào)整玻璃的熱膨脹系數(shù),保持玻璃的穩(wěn)定性。
　　 其次,探討玻璃料與AlN基片的潤濕情況。確保兩者之間附著強度就是玻璃本身的強度,需要研究所制備體系玻璃的潤濕行為。實驗發(fā)現(xiàn),含ZnO的玻璃雖然對基片的浸潤性很好,但是在金屬化

3、燒結(jié)溫度下出現(xiàn)了嚴重分相:含BaO的玻璃則效果比較好,雖然有少量晶體析出,但是通過滲入到基片晶界可以增強粘附強度。
　　 最后,研究了玻璃的熱性能。玻璃的熱膨脹系數(shù)取決于玻璃結(jié)構(gòu)的連接性,熱膨脹主要受玻璃中陽離子與非橋氧之間的相互作用。網(wǎng)絡(luò)外體起斷網(wǎng)作用,使結(jié)構(gòu)變得疏松,增大熱膨脹系數(shù)；玻璃中含有較多的Zn2+,可以進入玻璃網(wǎng)絡(luò)中間起斷網(wǎng)作用。在抗熱震性實驗中發(fā)現(xiàn),玻璃粘結(jié)劑與基片的熱膨脹系數(shù)越接近,它們之間的連接就越穩(wěn)定。