高溫共燒陶瓷技術(shù)（HTCC）因其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、電熱性能優(yōu)良、布線密度高，所以近些年來得到了迅猛發(fā)展。金屬鎢不僅融點(diǎn)高，而且導(dǎo)電導(dǎo)熱性能優(yōu)良，在高溫共燒技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
一、鎢漿的組成
電子漿料是氧化物陶瓷金屬化的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。在多芯片組件中，高溫共燒陶瓷HTCC的電子漿料一般鎢漿料和鉬錳漿料。當(dāng)前應(yīng)用較多的鎢漿一般由粘接相、有機(jī)載體和鎢粉組成。
鎢粉作為功能相材料是決定漿料導(dǎo)電性能的主要因素，提供良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性能，熱膨脹系數(shù)很小，易通過調(diào)節(jié)與氧化鋁陶瓷基體匹配，防止金屬化過程中產(chǎn)生應(yīng)力，為良好的封接提供了前提。
一般鎢粉的含量占導(dǎo)電漿料的 60%~90%。鎢粉的粒度、均勻性和表面形態(tài)對漿料的印刷性能和燒結(jié)性能影響很大。
無機(jī)粘結(jié)相的首要作用是幫助燒結(jié)，使得在較低燒結(jié)溫度下得到良好的鎢導(dǎo)電膜，這是中溫活性法金屬化的基本原理；此外，用于高溫共燒厚膜鎢導(dǎo)體漿料一般在還原氣氛中燒成，這樣鎢表面沒有氧化層，與金屬鍵接合有利，但與陶瓷接合不利。所以氧化鋁共燒基板的厚膜鎢導(dǎo)體漿料技術(shù)中，通常在漿料中摻入粘結(jié)相，它起到粘接、固定和保護(hù)功能相的作用。
有機(jī)載體又稱有機(jī)粘結(jié)劑，有機(jī)載體分為樹脂、溶劑、添加劑三部分，樹脂采用乙基纖維素，溶劑采用松油醇，根據(jù)需要加入表面活性劑、流平劑、消泡劑等有機(jī)添加劑。
有機(jī)載體的功能是把鎢漿、粘接劑及其他固體粉末混合分散成膏狀漿料，使其具有一定的粘稠性，從而很好的粘附在基板表面。在鎢漿中一般占5%~30%。有機(jī)載體不參與組膜，在半導(dǎo)體燒成過程中逐漸揮發(fā)和燃燒，但有機(jī)載體的組成和含量直接決定著漿料的粘度和觸變性兩個(gè)主要工藝參數(shù)，從而影響著漿料的印刷性能及烘干-燒結(jié)時(shí)的收縮率。
二、鎢漿的制備
厚膜導(dǎo)電漿料的制備可以通過球磨﹑高速攪拌或者三軸研磨的方法來實(shí)現(xiàn)。其步驟是按比例稱取金屬化粉料和有機(jī)介質(zhì)，通過機(jī)械攪拌或者研磨的方法將金屬化粉料分散到有機(jī)介質(zhì)之中形成具有一定粘度和流變性，適合不銹鋼掩模填孔和絲網(wǎng)印刷的鎢漿料。
三、鎢漿的用途
因?yàn)闊Y(jié)溫度高，HTCC不能采用金、銀、銅等低熔點(diǎn)金屬材料，而鎢熔點(diǎn)極高（3410℃），同時(shí)還具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，不僅適合于常用的氧化鋁基板，與氮化鋁基板也能很好的匹配。因此，鎢漿在高溫共燒技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦陶瓷展）：一文了解高溫共燒陶瓷金屬漿料——鎢漿
