本發明涉及電子材料技術領域，尤其涉及一種環保型低溫燒結高導熱介質漿料及其制備方法。
背景技術：
介質漿料是制造厚膜發熱元件的基礎材料，是一種由低熔點玻璃粉、有機粘結劑及添加劑經過三輥軋制混合均勻的膏狀物（可聯想成牙膏、油漆等樣子）。對于介質漿料而言，其一方面可用作發熱元件的基板與電熱功能層間的過渡層，以緩解層間應力并提高電熱單元與基材的結合強度；另一方面可作為發熱盤的封裝材料，保證電熱元件表面的絕緣性并提高其發熱均勻性、傳熱速度。
現有技術中存在各式各樣的介質漿料產品；然而，有關低溫介質漿料，尤其是耐高溫柔性發熱膜的高導熱特性的介質漿料報道較少。
技術實現要素：
本發明的目的在于針對現有技術的不足而提供一種環保型低溫燒結高導熱介質漿料，該環保型低溫燒結高導熱介質漿料具有以下優點，具體為：1、介質漿料所有成分及工藝過程無環境污染成分，即具有良好的環保特性；2、介質漿料中含有低熔點玻璃粉，其融化溫度低于400℃，即該介質漿料具有低溫燒結特性；3、介質漿料中添加了高導熱填料，即該介質漿料燒結成膜后具有良好的導熱效果，且可作為介質或封裝漿料廣泛適用于PI膜、鋁板、陶瓷以及云母發熱盤。
本發明的另一目的在于提供一種環保型低溫燒結高導熱介質漿料的制備方法，該制備方法能夠有效地生產制備上述環保型低溫燒結高導熱介質漿料。
為達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現。
一種環保型低溫燒結高導熱介質漿料，包括有以下重量份的物料，具體為：
低熔點玻璃粉 5%-30%
高導熱填料 10%-60%
有機粘結相 15%-60%；
有機粘結相由樹脂、溶劑、助劑組成，有機粘結相中樹脂的重量份為5%-50%，有機粘結相中溶劑的重量份為10%-90%，有機粘結相中助劑的重量份為0.8%-21%。
其中，所述低熔點玻璃粉由氧化物的混合物高溫熔制而成，氧化物的混合物包括有Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO，氧化物的混合物中Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO中八種物料的重量份依次為：1%-70%、1%-50%、1%-65%、1%-30%、0%-25%、0%-35%、1%-30%、0%-25%。
其中，所述低熔點玻璃粉的粒徑值小于5μm。
其中，所述高導熱填料為無機氧化物、氮化物或者碳化物，高導熱填料包括有Al2O3、MgO、ZnO、SiO2、AlN、BN、Si3N4或者SiC。
其中，所述高導熱填料的粒徑值小于5μm。
其中，所述樹脂為乙基纖維素、羥乙基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇縮丁醛、環氧樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
其中，所述溶劑為二元酸酯、松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、令苯二甲酸二丁酯、檸檬酸三丁酯、二乙二醇單乙醚醋酸酯中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
其中，所述助劑由分散劑、消泡劑、流平劑、觸變劑混合而成，所述有機粘結相中分散劑、消泡劑、流平劑、觸變劑的重量份依次為0.1%-5%、0.1%-3%、0.1%-5%、0.5%-8%。
一種環保型低溫燒結高導熱介質漿料的制備方法，包括有以下工藝步驟，具體為：
1、制備低熔點玻璃粉：a、稱量Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO并將Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO放入至研磨機中進行研磨混合；b、研磨混勻后將Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO所組成的混合料裝入坩堝，而后將裝有混合料的坩堝置于高溫窯爐中進行加熱處理，高溫窯爐的加熱溫度大于1000℃，保溫時間為0.5-5h，坩堝中的混合料熔化成混合液體；c、將熔制好的混合液體快速傾倒在不銹鋼板并迅速冷卻壓制成薄片，或者將熔制好的混合液體倒入常溫水中淬冷成玻璃渣；d、將薄片或者玻璃渣放入至球磨機中球磨處理，球磨時間為1-10h，而后過篩以獲得低熔點玻璃粉，低熔點玻璃粉中Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO中八種物料的重量份依次為：1%-70%、1%-50%、1%-65%、1%-30%、0%-25%、0%-35%、1%-30%、0%-25%；
2、制備有機粘結相：將樹脂、助劑加至溶劑中并加熱攪拌至完全溶解，以完成有機粘結相制備，有機粘結相中樹脂、溶劑、助劑三種物料的重量份依次為：5%-50%、10%-90%、0.8%-21%；
3、制備介質漿料：稱量低熔點玻璃粉、高導熱填料、有機粘結相，并將稱量好的低熔點玻璃粉、高導熱填料加入至有機粘結相中，攪拌分散后進行三輥軋制，以獲得介質漿料，介質漿料中低熔點玻璃粉、高導熱填料、有機粘結相中三種物料的重量份依次為：5%-30%、10%-60%、15%-60%，高導熱填料為無機氧化物、氮化物或者碳化物，高導熱填料包括有Al2O3、MgO、ZnO、SiO2、AlN、BN、Si3N4或者SiC。
本發明的有益效果為：本發明所述的一種環保型低溫燒結高導熱介質漿料，其包括有以下重量份的物料，具體為：
低熔點玻璃粉 5%-30%
高導熱填料 10%-60%
有機粘結相 15%-60%；
有機粘結相由樹脂、溶劑、助劑組成，有機粘結相中樹脂的重量份為5%-50%，有機粘結相中溶劑的重量份為10%-90%，有機粘結相中助劑的重量份為0.8%-21%。通過上述物料配比，該環保型低溫燒結高導熱介質漿料具有以下優點，具體為：1、介質漿料所有成分及工藝過程無環境污染成分，即具有良好的環保特性；2、介質漿料中含有低熔點玻璃粉，其融化溫度低于400℃，即該介質漿料具有低溫燒結特性；3、介質漿料中添加了高導熱填料，即該介質漿料燒結成膜后具有良好的導熱效果，且可作為介質或封裝漿料廣泛適用于PI膜、鋁板、陶瓷以及云母發熱盤。
本發明的另一有益效果為：本發明所述的一種環保型低溫燒結高導熱介質漿料的制備方法，其包括有以下工藝步驟，具體為：1、制備低熔點玻璃粉：a、稱量Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO并將Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO放入至研磨機中進行研磨混合；b、研磨混勻后將Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO所組成的混合料裝入坩堝，而后將裝有混合料的坩堝置于高溫窯爐中進行加熱處理，高溫窯爐的加熱溫度大于1000℃，保溫時間為0.5-5h，坩堝中的混合料熔化成混合液體；c、將熔制好的混合液體快速傾倒在不銹鋼板并迅速冷卻壓制成薄片，或者將熔制好的混合液體倒入常溫水中淬冷成玻璃渣；d、將薄片或者玻璃渣放入至球磨機中球磨處理，球磨時間為1-10h，而后過篩以獲得低熔點玻璃粉，低熔點玻璃粉中Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO中八種物料的重量份依次為：1%-70%、1%-50%、1%-65%、1%-30%、0%-25%、0%-35%、1%-30%、0%-25%；2、制備有機粘結相：將樹脂、助劑加至溶劑中并加熱攪拌至完全溶解，以完成有機粘結相制備，有機粘結相中樹脂、溶劑、助劑三種物料的重量份依次為：5%-50%、10%-90%、0.8%-21%；3、制備介質漿料：稱量低熔點玻璃粉、高導熱填料、有機粘結相，并將稱量好的低熔點玻璃粉、高導熱填料加入至有機粘結相中，攪拌分散后進行三輥軋制，以獲得介質漿料，介質漿料中低熔點玻璃粉、高導熱填料、有機粘結相中三種物料的重量份依次為：5%-30%、10%-60%、15%-60%，高導熱填料為無機氧化物、氮化物或者碳化物，高導熱填料包括有Al2O3、MgO、ZnO、SiO2、AlN、BN、Si3N4或者SiC。通過上述工藝步驟設計，該制備方法能夠有效地生產制備上述環保型低溫燒結高導熱介質漿料。
具體實施方式
下面結合具體的實施方式來對本發明進行說明。
實施例一，一種環保型低溫燒結高導熱介質漿料，包括有以下重量份的物料，具體為：
低熔點玻璃粉 10%
高導熱填料（AlN，粒徑為100nm） 45%
有機粘結相 45%。
其中，低熔點玻璃粉的粒徑值小于5μm，低熔點玻璃粉按如下重量份進行配料，具體為：
Bi2O3 30%
V2O5 10%
TeO2 15%
B2O3 10%
ZnO 7%
SnO2 3%
CuO 10%
BaO 15%。
另外，有機粘結相包括有樹脂、溶劑、助劑；其中，樹脂為乙基纖維素，溶劑為松油醇，助劑中所采用的分散劑為BYK-AT204，助劑中所采用的消泡劑為BYK-066N，助劑中所采用的流平劑為BYK-310，助劑中所采用的觸變劑為氫化蓖麻油；其中，有機粘結相中各物料的重量份依次為：
乙基纖維素 8%
松油醇 88%
BYK-AT204 1%
BYK-066N 0.8%
BYK-310 1%
氫化蓖麻油 1.2%。
通過上述物料配比，本實施例一的環保型低溫燒結高導熱介質漿料具有以下優點，具體為：1、介質漿料所有成分及工藝過程無環境污染成分，即具有良好的環保特性；2、介質漿料中含有低熔點玻璃粉，其融化溫度低為380℃，即該介質漿料具有低溫燒結特性；3、介質漿料中添加了高導熱填料，即該介質漿料燒結成膜后具有良好的導熱效果，在作為PI膜基發熱膜的封裝材料時，在400℃以內燒結能與PI膜形成牢固結合，提高了發熱膜的表面熱的均勻性（表面不同區域溫差小于10℃），且傳熱效果好。
需進一步指出，對于本實施例一的環保型低溫燒結高導熱介質漿料，其可以采用以下制備方法制備而成，具體的，一種環保型低溫燒結高導熱介質漿料的制備方法，其包括有以下工藝步驟：
1、制備低熔點玻璃粉：a、稱量Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO并將Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO放入至研磨機中進行研磨混合；b、研磨混勻后將Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO所組成的混合料裝入坩堝，而后將裝有混合料的坩堝置于高溫窯爐中進行加熱處理，高溫窯爐的加熱溫度大于1000℃，保溫時間為0.5-5h，坩堝中的混合料熔化成混合液體；c、將熔制好的混合液體快速傾倒在不銹鋼板并迅速冷卻壓制成薄片，或者將熔制好的混合液體倒入常溫水中淬冷成玻璃渣；d、將薄片或者玻璃渣放入至球磨機中球磨處理，球磨時間為1-10h，而后過篩以獲得低熔點玻璃粉，低熔點玻璃粉中Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO中八種物料的重量份依次為： 30%、10%、15%、10%、7%、3%、10%、15%；
2、制備有機粘結相：將樹脂、助劑加至溶劑中并加熱攪拌至完全溶解，以完成有機粘結相制備，樹脂為乙基纖維素，溶劑為松油醇，助劑中所采用的分散劑為BYK-AT204，助劑中所采用的消泡劑為BYK-066N，助劑中所采用的流平劑為BYK-310，助劑中所采用的觸變劑為氫化蓖麻油；其中，有機粘結相中各物料的重量份依次為：
乙基纖維素 8%
松油醇 88%
BYK-AT204 1%
BYK-066N 0.8%
BYK-310 1%
氫化蓖麻油 1.2%；
3、制備介質漿料：稱量低熔點玻璃粉、高導熱填料、有機粘結相，并將稱量好的低熔點玻璃粉、高導熱填料加入至有機粘結相中，攪拌分散后進行三輥軋制，以獲得介質漿料，介質漿料中低熔點玻璃粉、高導熱填料、有機粘結相中三種物料的重量份依次為：10%、45%、45%，其中，高導熱填料為AlN。
通過上述工藝步驟設計，該制備方法能夠有效地生產制備本實施例一的環保型低溫燒結高導熱介質漿料制備。
實施例二，一種環保型低溫燒結高導熱介質漿料，包括有以下重量份的物料，具體為：
低熔點玻璃粉 15%
高導熱填料（AlN，粒徑為1μm） 40%
有機粘結相 45%。
其中，低熔點玻璃粉的粒徑值小于5μm，低熔點玻璃粉按如下重量份進行配料，具體為：
Bi2O3 25%
V2O5 10%
TeO2 20%
B2O3 15%
ZnO 7%
SnO2 3%
CuO 10%
BaO 10%。
另外，有機粘結相包括有樹脂、溶劑、助劑；其中，樹脂為聚乙烯醇縮丁醛，溶劑為松油醇，助劑中所采用的分散劑為BYK-AT204，助劑中所采用的消泡劑為BYK-066N，助劑中所采用的流平劑為BYK-310，助劑中所采用的觸變劑為氫化蓖麻油；其中，有機粘結相中各物料的重量份依次為：
聚乙烯醇縮丁醛 10%
松油醇 86%
BYK-AT204 1.2%
BYK-066N 0.8%
BYK-310 0.8%
氫化蓖麻油 1.2%。
通過上述物料配比，本實施例二的環保型低溫燒結高導熱介質漿料具有以下優點，具體為：1、介質漿料所有成分及工藝過程無環境污染成分，即具有良好的環保特性；2、介質漿料中含有低熔點玻璃粉，其融化溫度低為392℃，即該介質漿料具有低溫燒結特性；3、介質漿料中添加了高導熱填料，即該介質漿料燒結成膜后具有良好的導熱效果，在作為鋁基發熱膜的介質或封裝材料時，在400℃以內燒結能與鋁板形成牢固結合，且傳熱效果好。
需進一步指出，對于本實施例二的環保型低溫燒結高導熱介質漿料，其可以采用以下制備方法制備而成，具體的，一種環保型低溫燒結高導熱介質漿料的制備方法，其包括有以下工藝步驟：
1、制備低熔點玻璃粉：a、稱量Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO并將Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO放入至研磨機中進行研磨混合；b、研磨混勻后將Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO所組成的混合料裝入坩堝，而后將裝有混合料的坩堝置于高溫窯爐中進行加熱處理，高溫窯爐的加熱溫度大于1000℃，保溫時間為0.5-5h，坩堝中的混合料熔化成混合液體；c、將熔制好的混合液體快速傾倒在不銹鋼板并迅速冷卻壓制成薄片，或者將熔制好的混合液體倒入常溫水中淬冷成玻璃渣；d、將薄片或者玻璃渣放入至球磨機中球磨處理，球磨時間為1-10h，而后過篩以獲得低熔點玻璃粉，低熔點玻璃粉中Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO中八種物料的重量份依次為： 25%、10%、20%、15%、7%、3%、10%、10%；
2、制備有機粘結相：將樹脂、助劑加至溶劑中并加熱攪拌至完全溶解，以完成有機粘結相制備，樹脂為聚乙烯醇縮丁醛，溶劑為松油醇，助劑中所采用的分散劑為BYK-AT204，助劑中所采用的消泡劑為BYK-066N，助劑中所采用的流平劑為BYK-310，助劑中所采用的觸變劑為氫化蓖麻油；其中，有機粘結相中各物料的重量份依次為：
聚乙烯醇縮丁醛 10%
松油醇 86%
BYK-AT204 1.2%
BYK-066N 0.8%
BYK-310 0.8%
氫化蓖麻油 1.2%；
3、制備介質漿料：稱量低熔點玻璃粉、高導熱填料、有機粘結相，并將稱量好的低熔點玻璃粉、高導熱填料加入至有機粘結相中，攪拌分散后進行三輥軋制，以獲得介質漿料，介質漿料中低熔點玻璃粉、高導熱填料、有機粘結相中三種物料的重量份依次為：15%、40%、45%，其中，高導熱填料為AlN。
通過上述工藝步驟設計，該制備方法能夠有效地生產制備本實施例二的環保型低溫燒結高導熱介質漿料制備。
實施例三，一種環保型低溫燒結高導熱介質漿料，包括有以下重量份的物料，具體為：
低熔點玻璃粉 20%
高導熱填料（AlN，粒徑為500nm） 40%
有機粘結相 40%。
其中，低熔點玻璃粉的粒徑值小于5μm，低熔點玻璃粉按如下重量份進行配料，具體為：
Bi2O3 30%
V2O5 10%
TeO2 25%
B2O3 10%
ZnO 8%
SnO2 2%
CuO 8%
BaO 12%。
另外，有機粘結相包括有樹脂、溶劑、助劑；其中，樹脂為聚乙烯醇縮丁醛，溶劑為松油醇，助劑中所采用的分散劑為BYK-AT204，助劑中所采用的消泡劑為BYK-066N，助劑中所采用的流平劑為BYK-310，助劑中所采用的觸變劑為氫化蓖麻油；其中，有機粘結相中各物料的重量份依次為：
聚乙烯醇縮丁醛 9%
松油醇 87%
BYK-AT204 1.2%
BYK-066N 0.8%
BYK-310 0.8%
氫化蓖麻油 1.2%。
通過上述物料配比，本實施例三的環保型低溫燒結高導熱介質漿料具有以下優點，具體為：1、介質漿料所有成分及工藝過程無環境污染成分，即具有良好的環保特性；2、介質漿料中含有低熔點玻璃粉，其融化溫度低于385℃，即該介質漿料具有低溫燒結特性；3、介質漿料中添加了高導熱填料，即該介質漿料燒結成膜后具有良好的導熱效果，在作為PI膜基發熱膜的封裝材料時，在400℃以內燒結能與PI膜形成牢固結合，提高了發熱膜的表面熱的均勻性（表面不同區域溫差小于10℃），且傳熱效果好。
需進一步指出，對于本實施例三的環保型低溫燒結高導熱介質漿料，其可以采用以下制備方法制備而成，具體的，一種環保型低溫燒結高導熱介質漿料的制備方法，其包括有以下工藝步驟：
1、制備低熔點玻璃粉：a、稱量Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO并將Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO放入至研磨機中進行研磨混合；b、研磨混勻后將Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO所組成的混合料裝入坩堝，而后將裝有混合料的坩堝置于高溫窯爐中進行加熱處理，高溫窯爐的加熱溫度大于1000℃，保溫時間為0.5-5h，坩堝中的混合料熔化成混合液體；c、將熔制好的混合液體快速傾倒在不銹鋼板并迅速冷卻壓制成薄片，或者將熔制好的混合液體倒入常溫水中淬冷成玻璃渣；d、將薄片或者玻璃渣放入至球磨機中球磨處理，球磨時間為1-10h，而后過篩以獲得低熔點玻璃粉，低熔點玻璃粉中Bi2O3、V2O5、TeO2、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO中八種物料的重量份依次為： 30%、10%、25%、10%、8%、2%、8%、12%；
2、制備有機粘結相：將樹脂、助劑加至溶劑中并加熱攪拌至完全溶解，以完成有機粘結相制備，樹脂為聚乙烯醇縮丁醛，溶劑為松油醇，助劑中所采用的分散劑為BYK-AT204，助劑中所采用的消泡劑為BYK-066N，助劑中所采用的流平劑為BYK-310，助劑中所采用的觸變劑為氫化蓖麻油；其中，有機粘結相中各物料的重量份依次為：
聚乙烯醇縮丁醛 9%
松油醇 87%
BYK-AT204 1.2%
BYK-066N 0.8%
BYK-310 0.8%
氫化蓖麻油 1.2%；
3、制備介質漿料：稱量低熔點玻璃粉、高導熱填料、有機粘結相，并將稱量好的低熔點玻璃粉、高導熱填料加入至有機粘結相中，攪拌分散后進行三輥軋制，以獲得介質漿料，介質漿料中低熔點玻璃粉、高導熱填料、有機粘結相中三種物料的重量份依次為：20%、40%、40%，其中，高導熱填料為AlN。
通過上述工藝步驟設計，該制備方法能夠有效地生產制備本實施例三的環保型低溫燒結高導熱介質漿料制備。
以上內容僅為本發明的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。