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无铅磷酸盐玻璃粉用数据说话,定义封接密封材料新标杆!



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NCPBZ 磷酸盐玻璃粉的核心优劾/span>


未标?2.jpg


NCPBZ 磷酸盐玻璃粉(成分为P₁/span>O₅?/span>Na₁/span>O?/span>B₁/span>O₃?/span>ZnO?/span>CaO,含Al₁/span>O₃),作为封接玻璃粉,在电子封装领域具有显著优势,其性能优势主要基于各成分的协同作用及磷酸盐玻璃的特殊结构、/span>

一、核心优劾/span>

1.低温封接性能优异

封接温度位span textstyle="" style="-webkit-tap-highlight-color: transparent;padding: 0px;outline: 0px;max-width: 100%;font-weight: bold;visibility: visible;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important">'/span>≣/span>600°C(/span>:适合对热敏感的半导体芯片(如MEMS器件、传感器),避免高温损伤内部电路、/span>

软化点可调(300‒/span>500°C):通过调整B₁/span>O₃?/span>Na₁/span>O含量实现低温工艺兼容性,降低能耗、/span>

2.热膨胀系数'/span>TEC)高度可谂/span>

TEC范围9/span>5.0‒/span>9.0×10⁻⁶/℃,通过调控SiO₁/span>/B₁/span>O₃比例或添加ZnO?/span>CaO,可与硅片、陶瓷、金属(如铜合金或科瓦合金)实现紧密匹配,减少热应力开裂、/span>

3.高化学稳定性与密封?/span>

耐酸碱范围广'/span>pH2‒/span>12),在潮湿或腐蚀环境中保持密封完整性,延长器件寿命、/span>

气密性良好:有效阻隔水汽和污染物,适用于医疗传感器、航空航天电子封装、/span>

4.环保无铅且成本低

无铅配方(符吇/span>RoHS/REACH标准),避免重金属污染、/span>

原料廉价易得(如P₁/span>O₅?/span>CaO等),生产工艺简单、/span>

5.优异的电绝缘?/span>

体积电阻率>10¹³Ω·cm,保障高频率、高电压下电路的稳定运行,适用于集成电路封装、/span>



0 2
成分作用原理


磷酸盐四面体.jpg


各组分通过影响玻璃网络结构、热学及化学性能,共同优化封接效果:


成分

功能原理

对封接性能的影哌/span>

P₂O₄/span>

玻璃网络形成体,提供骨架结构;含量>35%时形成稳定短链[PO₄]四面体,降低熔点和黏?nbsp;

降低软化点,提升流动性,实现低温封接

Na₂O

网络外体氧化物,提供游离氧离子打?/span>P-O-P链,降低玻璃化转变温?/span>

协同P₂O₅进一步降低熔点,但过量会降低化学稳定?/span>

B₂O₂/span>

辅助网络形成体,增加[BO₃]三角体结构,降低热膨胀系数

提升热稳定性与TEC匹配性,增强抗热震?/span>

ZnO

中间体氧化物,可充当网络修饰体或形成[ZnO₄]结构,提高化学耐久?nbsp;

抑制析晶,改善玻璃韧性,优化高温润湿?/span>

CaO

网络外体氧化物,提供“堵孔效应”,强化玻璃网络

降低TEC,提升机械强度和耐水?/span>

Al₂O₂/span>

中间体氧化物,部分替仢/span>[PO₄]中的P⁵⁺,形成Al-O-P键增强网络致密度

显著提高化学稳定性与硬度,减少封接界面微裂纹



0 3
关键机制


1.低温化机制:

PO₅为主网络形成体,结吇/span>Na₁/span>O的断链作用,显著降低玻璃黏度和软化点:/span>B₁/span>O₃作为助熔剂进一步促进低温烧结、/span>

2.热膨胀系数调控机制9/span>

CaO咋/span>ZnO提供离子填充效果,收缩网络间隙;B₁/span>O₂/span>/SiO₂比例调整可精细控制TEC,实现与被封材料(如硅芯牆/span>TEC≇/span>3×10⁻⁶/℃)的匹配、/span>

3.化学稳定性强化机制:

Al₁/span>O₃和ZnO形成致密中间层,减少P-O-P键的水解倾向:/span>CaO的碱土金属特性抑制离子迁移,增强耐蚀性、/span>

4.抑制析晶机制9/span>

ZnO咋/span>B₁/span>O₃增加玻璃形成能力(GFA),多元组分(如Na⁹/span>/Ca²⁺混合碱土效应)阻碍有序排列,避免封接过程中析晶导致的脆性、/span>


0 4
核心优势与适用场景



电子封装.jpg


应用领域

优势体现

原理支撑

电子封装基板

▶低温共烧(300?00℃)兼容敏感元件

▶热膨胀系数?.0?.0×10⁻⁶/℃)匹配?陶瓷

▶高绝缘性(电阻?gt;10¹³Ω·cm(/span>

软化点可调(Na₂O/B₂O₃调控)、TEC匹配(ZnO/CaO填充网络)、P₂O₅骨架致密?/span>

光电器件密封

▶高白度(≥93%)减少光干扰

▶耐酸碱(pH2?2)保障长期稳定?/span>

▶气密性阻隔水?污染?/span>

ZnO提升化学稳定性,Al₂O₃增强界面结合力,减少微裂纹

医疗预灌封注射器

▶低温封装保护生物活性成刅/span>

▶耐辐照消毒(如γ射线)

▶无铅环保(RoHS合规(/span>

CaO/SrO提升辐射屏蔽性,P₂O?B₂O₃网络抗水解

航空航天密封胵/span>

▶?60℃至300℃温度冲出/span>

▶高真空环境下保持密?/span>

▶抗振动疲劳

B₂O?ZnO提升热稳定性,Al₂O?CaO增强机械强度



江苏秋正新材 2025-07-03 | 阅读?48

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