本发明专利技术是关于包封微晶玻璃浆料、薄膜铂电阻温度传感器及其制备方法，该包封微晶玻璃浆料包括52～60wt％的包封玻璃粉和40～48wt％的有机载体；所述的包封玻璃粉，以质量百分比计，包括以下组分：SiO248～54％、B2O314～21％、CaO 6～9％、WO33～5％、Al2O33～6％、Na2O 3～6％、K2O 3～6％和ZnO 6～12％。所述的包封微晶玻璃浆料在920～950℃下烧结，形成以钨酸钙为晶相的包封微晶玻璃。与普通包封玻璃相比，本发明专利技术的包封微晶玻璃具有良好的化学稳定性、电绝缘性、玻璃软化温度和抗热震性，适用于对环境适应性和安全可靠性要求高的电子元器件的包封保护，能够满足薄膜铂电阻温度传感器适应瞬态环境温度变化的要求。应瞬态环境温度变化的要求。应瞬态环境温度变化的要求。
【技术实现步骤摘要】
包封微晶玻璃浆料、薄膜铂电阻温度传感器及其制备方法
[0001]本专利技术涉及封接材料
，特别是涉及包封微晶玻璃浆料、薄膜铂电阻温度传感器及其制备方法。
技术介绍
[0002]薄膜铂电阻温度传感器由于采用铂薄膜技术，大大降低了传统铂电阻温度传感器的成本，解决了制约铂电阻温度传感器大规模应用的瓶颈。随着温度传感技术向小型化、集成化、阵列化、多功能化及智能化的发展，具有体积小、响应时间短、稳定性好、对测试环境干扰小等突出优势的薄膜铂电阻温度传感器有着广阔的应用前景。
[0003]为保护薄膜铂电阻温度传感器核心测温部件—铂电阻薄膜，需要在沉积铂电阻薄膜的氧化铝基板上烧结覆盖一层包封玻璃以起到对铂电阻薄膜的隔离、绝缘、保护作用，该层包封玻璃的性能优劣决定着薄膜铂电阻温度传感器应用的安全可靠性。
[0004]目前，用于电子元器件保护的包封玻璃浆料，烧结后普遍存在软化温度低、化学稳定性差、抗热震性能弱的不足，难以满足应用环境温差大且对化学稳定性要求高的电子元器件的包封保护要求，尤其是薄膜铂电阻温度传感器环境适应性及瞬态变化温度测量的应用要求，而且该类包封玻璃浆料大多含有铅元素，不利于环境保护。
技术实现思路
[0005]本专利技术的主要目的在于，提供包封微晶玻璃浆料、薄膜铂电阻温度传感器及其制备方法，所要解决的技术问题由包封微晶玻璃浆料制成的包封微晶玻璃具有软化温度高、电阻率高和烧结流动性好的特点，且膨胀系数与氧化铝陶瓷具有良好的匹配性。
[0006]本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种包封微晶玻璃浆料，其包括52～60wt％的包封玻璃粉和40～48wt％的有机载体；其中，所述的包封玻璃粉，以质量百分比计，包括以下组分：SiO
2 48～54％、B2O
3 14～21％、CaO 6～9％、WO
3 3～5％、Al2O
3 3～6％、Na2O 3～6％、K2O 3～6％和ZnO 6～12％。
[0007]本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0008]优选的，前述的包封微晶玻璃粉，其中CaO和WO3的质量比为1.5～2.4；CaO和WO3的质量之和占所述的包封玻璃粉总质量的9～13％。
[0009]优选的，前述的包封微晶玻璃粉，其中Na2O和K2O的质量比为0.6～2；Na2O和K2O的质量之和占包封玻璃粉总质量的8～10％。
[0010]优选的，前述的包封微晶玻璃浆料，其中所述的有机载体包括85～92wt％的有机溶剂和8～15wt％的有机助剂；其中，所述的有机溶剂选自松油醇、丁基卡必醇醋酸酯和邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种；所述的有机助剂包括触变剂、分散剂和粘结剂。
[0011]优选的，前述的包封微晶玻璃浆料，其中所述的有机载体，以质量百分比计，包括：松油醇，50～60％；丁基卡必醇醋酸酯，20～30％；邻苯二甲酸二丁酯，6～12％；1,4
‑
丁内酯，1～3％；司班85，2～5％；和乙基纤维素，3～5％。
[0012]本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种包封微晶玻璃浆料的制备方法，其包括：
[0013]包封玻璃粉的制备：以质量百分比计，将SiO
2 48～54％、B2O
3 14～21％、CaO 6～9％、WO
3 3～5％、Al2O
3 3～6％、Na2O 3～6％、K2O 3～6％和ZnO 6～12％混合，然后在1450～1480℃的温度下熔制2～3h，经水淬、干燥、研磨和过筛，得到粒径小于20μm的包封玻璃粉；
[0014]有机载体的制备：将有机载体的各组分混合，在60～80℃的水浴中搅拌直至清澈透明，得到有机载体；
[0015]包封微晶玻璃浆料的制备：将所述的包封玻璃粉52～60wt％与所述的有机载体40～48wt％混合、搅拌，研磨，并将粘度控制在150～250Pa
·
s，得到包封微晶玻璃浆料。
[0016]本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0017]优选的，前述的包封微晶玻璃浆料的制备方法，其中所述的有机载体，以质量百分比计，包括：松油醇，50～60％；丁基卡必醇醋酸酯，20～30％；邻苯二甲酸二丁酯，6～12％；1,4
‑
丁内酯，1～3％；司班85，2～5％；乙基纤维素，3～5％。
[0018]本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种包封微晶玻璃的制备方法，包括：将前述任一项所述的包封微晶玻璃浆料在920～950℃下烧结，形成以钨酸钙为晶相的包封微晶玻璃。
[0019]本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种包封微晶玻璃，其由前述的制备方法制备得到，以钨酸钙为晶相，所述的包封微晶玻璃的膨胀系数为(65～70)
×
10
‑7/℃，绝缘电阻率大于10
14
Ω
·
cm，软化温度大于670℃，耐水性为I级。
[0020]本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种薄膜铂电阻温度传感器，其包括氧化铝基板、沉积在氧化铝基板上的铂电阻薄膜和包封微晶玻璃，所述的包封微晶玻璃包覆在沉积有铂电阻薄膜的氧化铝基板上；其中所述的包封微晶玻璃为前述的包封微晶玻璃。
[0021]本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种薄膜铂电阻温度传感器的制备方法，其采用丝网印刷的方式，将前述任一项所述的包封微晶玻璃浆料涂覆在沉积有铂电阻薄膜的氧化铝基板上，在920～950℃的温度下烧结后，在沉积有铂电阻薄膜的氧化铝基板上形成以钨酸钙为晶相的包封微晶玻璃，得到薄膜铂电阻温度传感器。
[0022]借由上述技术方案，本专利技术提出的包封微晶玻璃浆料、薄膜铂电阻温度传感器及其制备方法至少具有下列优点：
[0023]1、本专利技术的包封微晶玻璃浆料的包封玻璃粉，包括以下组分：SiO
2 48～54％、B2O
3 14～21％、CaO 6～9％、WO
3 3～5％、Al2O
3 3～6％、Na2O 3～6％、K2O 3～6％和ZnO 6～12％，该包封微晶玻璃浆料在包封烧结后可形成以钨酸钙(CaWO4)为晶相的包封微晶玻璃且在烧结过程中能与氧化铝基板形成良好润湿粘接，该包封微晶玻璃具有化学稳定性好，绝缘电阻高，抗热震性优良，软化温度高的优势，能够很好满足诸如薄膜铂电阻温度传感器等对环境温度适应性及安全可靠性要求高的电子元器件的包封保护。
[0024]2、本专利技术提供的包封微晶玻璃的膨胀系数控制在(65～70)
×
10
‑7/℃(20～400
℃)，与氧化铝基板的膨胀系数(65～75)
×
10
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种包封微晶玻璃浆料，其特征在于，所述的包封微晶玻璃浆料包括52～60wt％的包封玻璃粉和40～48wt％的有机载体；其中，所述的包封玻璃粉，以质量百分比计，包括以下组分：SiO
2 48～54％、B2O
3 14～21％、CaO 6～9％、WO
3 3～5％、Al2O
3 3～6％、Na2O 3～6％、K2O 3～6％和ZnO 6～12％。2.根据权利要求1所述的包封微晶玻璃浆料，其特征在于，CaO和WO3的质量比为1.5～2.4；CaO和WO3的质量之和占所述的包封玻璃粉总质量的9～13％。3.根据权利要求1或2所述的包封微晶玻璃浆料，其特征在于，Na2O和K2O的质量比为0.6～2；Na2O和K2O的质量之和占包封玻璃粉总质量的8～10％。4.根据权利要求1所述的包封微晶玻璃浆料，其特征在于，所述的有机载体，以质量百分比计，包括85～92wt％的有机溶剂和8～15wt％的有机助剂；其中，所述的有机溶剂选自松油醇、丁基卡必醇醋酸酯和邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种；所述的有机助剂包括触变剂、分散剂和粘结剂。5.根据权利要求4所述的包封微晶玻璃浆料，其特征在于，所述的有机载体，以质量百分比计，包括：松油醇，50～60％；丁基卡必醇醋酸酯，20～30％；邻苯二甲酸二丁酯，6～12％；1,4
‑
丁内酯，1～3％；司班85，2～5％；乙基纤维素，3～5％。6.一种包封微晶玻璃浆料的制备方法，其特征在于，包括：包封玻璃粉的制备：以质量百分比计，将SiO
2 48～54％、B2O
3 14～21％、CaO 6～9％、WO
3 3～5％、Al2O
3 3～6％、Na2O 3～6％、K2O 3～6％和ZnO 6～12％混合，然后在1450～1480℃的温度下熔制2～3h，经水淬、干燥、研磨和过筛，得到粒径小于20μm...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱宝京，殷先印，闫旭，徐博，高锡平，刘国英，韩滨，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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