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低熔点封装玻璃的研制开题报告

 2020-02-10 11:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

封接玻璃是用于密封或连接玻璃、陶瓷、金属以及其他材料的中间层玻璃。而低熔点封接玻璃的封接温度一般低于600℃,具有封接温度低、机械强度高和电性能优异等特点,在集成电路、宇航、电真空技术、激光和各类显示器等领域有着极大应用。随着微电子技术、红外技术等现代科技的快速发展,电器元件和结构元件不断向小型化和高精密化等方向发展,对封装材料的相关性能提出了更高的要求,促进了人们对低熔点封装玻璃的研究。

决定低熔点封接玻璃能否实际应用的主要性能要求有:(1)适当的软化温度,在不损坏电子元件的基础上尽量降低封接温度,保证强度及气密性;(2)匹配的热膨胀系数,基体与封装玻璃的热膨胀系数差应控制在±10%以内,避免应力集中及裂纹产生;(3)优异的电学性能,其一是高的体积电阻和击穿电压,还有高频环境下的低介电常数和介电损耗;(4)良好的化学稳定性,使其经得起常见介质腐蚀,能长久发挥效用;(5)良好的润湿性,使基体和封接材料紧密结合。

如今对于低熔点封接玻璃的研究仍有许多不足之处,接下来的研究主要有以下几个,一是组成无铅化,去除对人体和环境有极大危害的重金属氧化物;二是封接低温化,减轻热冲击和热腐蚀,有利于电子和微电子器件的制备工艺优化和使用寿命延长;三是复合化,通过结晶型和非结晶型的组合,制备出性能更加优异的封接玻璃。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

查阅资料后得知,b2o3和bi2o3的比例会造成封接玻璃各方面性能的改变,而sio2的引入对封接玻璃的各性能亦有所影响。所以设计两组玻璃样品,并加入总量4%的nao、li2o、mgo改善封接玻璃的玻璃化程度。一是保持其他组分含量不变,改变b2o3和bi2o3的比例;二是保持b2o3和bi2o3的比例不变,并维持其他组分含量,改变sio2含量。然后,对两组样品分别进行各性能测试,分析结果后确定可用区间。之后利用zno的引入,改善封接玻璃介电性能,得出理想组分,再对其与不同材质基板的润湿性进行研究,得出相契合的基板材料。


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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-7周:按照设计方案,制备各组分样品。

第8-12周:采用dta、热膨胀仪、介电测试仪、高温显微镜等对样品的软化温度、热导率、热膨胀系数、电化学性能、润湿性等进行测试。

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4. 参考文献(12篇以上)

  1. m. m. gomaa,s. ibrahim,h. darwish.effect of sio2/b2o3 replacements on the structure, physicochemical and electrical properties of bi2o3-containing glasses[j].silicon,2015,7(1):55-63.

  2. xiaomeng zhu,chengle mai,mingyu li.effects of b2o3 content variation on the bi ions in bi2o3–b2o3–sio2 glass structure[j].journal of non-crystalline solids,2014, 388(1):55-61.

  3. 何鹏,郭伟,林铁松,林盼盼.绿色无铅低熔点封接玻璃研究进展[j].材料工程,2016,44(06):123-130.

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