B2O3-ZnO-SiO2-Al2O3系铜浆料用玻璃的结构及性能研究任务书

 2021-11-21 16:16:17

1. 毕业设计(论文)主要内容:

电子浆料是一种用于电子元器件制作过程中的一种基础材料,铜浆料属于其中一类电子浆料。电子浆料主要由三种物质组成,其中包括:导电金属粉、玻璃粉、有机载体。玻璃粉在浆料中占比一般很少,在5~10wt%之间。玻璃相在电子浆料中的主要作用是粘结导电金属与基板。玻璃粉性能的好坏直接影响电子浆料的性能,如玻璃的热膨胀系数影响到电子浆料与基体结合的密封性,玻璃的熔封温度过高将导致金属部件易氧化和变形,玻璃的介电性直接影响电子元器件的质量。

目前研究的电子浆料用玻璃主要包括四大类玻璃:铅玻璃、铋酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、锌玻璃。铅玻璃拥有很多良好的性能,但是对环境会造成污染,因此受到了禁用。铋酸盐玻璃拥有良好的化学稳定性、较低的软化温度,缺点是成本过高,铋易析出。作为研究比较多的硼酸盐和锌酸盐玻璃,其中含碱金属的硼酸盐玻璃熔点低,适合应用于耐温性较差的基体。锌酸盐玻璃粘结强度高,熔点低,热膨胀系数良好。电子浆料能否与基体结合良好取决于玻璃的热膨胀系数与基体的热膨胀系数的差值,差值越小结合性越好。对于不同的电子元器件基体,由于其性能不一样也决定着电子浆料中玻璃的性能的变化。因此,对于铜浆料用玻璃的性能的研究对实际应用有很重要的指导意义。本设计(论文)以B2O3,ZnO,SiO2,Al2O3为基础成分,拟设计出具有低熔点、良好的热膨胀系数、良好化学稳定性、良好的介电性等性能的铜浆料用玻璃,研究成分变化对其性能的影响。

本设计(论文)的研究内容如下:

1、文献调研,熟悉铜浆料用玻璃,B2O3-ZnO-SiO2-Al2O3系铜浆料用玻璃的研究现状,了解其的应用概况及发展趋势,了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系,掌握相关的实验操作与研究方法;

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2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

1、查阅不少于15篇相关文献资料,其中近5年英文文献不少于3篇,了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响,完成开题报告;

2、完成不少于5000字的英文文献翻译;

3、具体要做的工作:(1)选择合适的铜浆料用玻璃体体系,进行组分设计,对玻璃材料进行熔制;(2)在不同的实验条件下,利用现代测试技术手段研究组分含量的变化对铜浆料用玻璃结构与性能的影响;(3)分析组分对铜浆料用玻璃结构及性能的影响,主要研究其特征温度(玻璃化转变温度,封接温度,析晶温度等),热膨胀系数,介电性及耐酸性等性能。

4、总结国内外相关研究概况和发展趋势,总结选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响,整理并分析得到的实验数据,撰写毕业论文,完成的毕业论文字数不少于1.2万字。

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

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4-8周:按照设计的实验方案,选择合适的基础玻璃体体系,进行组分设计,在不同的实验条件下,对铜浆料用玻璃的结构及性能展开研究;

第9-12周:利用现代测试技术手段,对比不同组分铜浆料用玻璃结构及性能变化进行研究;

第13-14周:总结实验数据,修改并完成毕业论文;

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4. 主要参考文献

[1] Haiyang Zhu, Renli Fu, et al. Crystallization behaviour and properties of BaO-CaO-B2O3-SiO2 glasses and glass-ceramics for LTCC applications[J]. Ceramics International, 2018(44):10147-10153.

[2] Zhenjun Qing. The effects of B2O3 on the microstructure and properties of lithium aluminosilicate glass-ceramics for LTCC applications[J]. Materials Letters, 2018(12): 126-129.

[3] Yuanbo Yang, Lang Wu, et al. Effect of ZnO content on microstructure, crystallization behavior, and thermal properties of xZnO-30B2O3-(65-x)Bi2O3-5BaO glass[J]. Journal of Non-Crystalline Solids, 2019(511): 29-35.

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