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鎢漿

鎢粉照片

什麼是鎢漿?

鎢漿料由鎢粉、無機粘結相和有機載體三部分構成,其中鎢粉是其中的功能相,提供良好的導熱導電性能,熱膨脹係數很小,易通過調節與氧化鋁陶瓷基體匹配,防止金屬化過程中產生應力,為良好的封接提供了前提。

無機粘結相的首要作用是幫助燒結,使得在較低燒結溫度下得到良好的鎢導電膜,這是中溫活性法金屬化的基本原理;無機粘結相的另一個重要作用是提供封接強度,由於鎢漿料需要在還原氣氛下燒結,直接在氧化鋁陶瓷上沉積的鎢層沒有附著力,而粘結相可以和瓷體鍵合,提供良好的封接強度。

有機載體分為樹脂、溶劑、添加劑三部分,樹脂採用乙基纖維素,溶劑採用松油醇,根據需要加入表面活性劑、流平劑、消泡劑等有機添加劑。

積體電路照片

鎢漿的製備

1)有機載體的製備
稱取溶劑後,將盛溶劑的容器放入恒溫水浴箱中(水溫80℃),稱取樹脂和添加劑,一邊緩慢加入容器中,一邊用高速攪拌機進行攪拌,轉速控制在(300-800)r/min,待樹脂完全溶解後,繼續保溫1h,進行過濾並密封備用。

2)鎢漿料的配製
將有機載體和鎢金屬化配方按w(固含量)為70%~85%的比例配料後攪拌均勻,然後用三輥軋機進行軋製,用刮板細度計測試細度,合格後收漿,過濾之後得到初成品,對初成品進行固含量和粘度測試,若不合格進行適當調節,得到最終漿料成品。

3)後續工藝
用絲網印刷設備對品質分數為96%氧化鋁基片進行印刷,烘乾後厚度為10~15um,在1300℃還原氣氛下燒結。為保護金屬化層,增強可焊性,最後在金屬化鎢層上電鍍鎳層,厚度控制在3~5um。

鎢漿的用途

導體漿料是厚膜混合積體電路中用途最廣、用量最大的一種導電漿料,其作用是固定分離的有源器件和無源器件,作為元件之間的互連線和厚膜電容上下電極及外引線的焊區。導體漿料的導電相一般為Ag, Pd, Au, Pt等貴金屬,由於此類金屬熔點較低,燒成溫度一般在800~1000℃左右,不適合高溫共燒技術。而鎢熔點極高,達到了3410℃,同時還具有良好的導電、導熱性能,不僅適合於常用的氧化鋁基板,與未來有著良好應用前景的氮化鋁基板也能很好的匹配。因此,鎢漿在高溫共燒技術領域得到了廣泛的關注。


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