一种含磷铜合金电路板导电银浆及其制备方法技术

技术编号:10334894 阅读:135 留言:0更新日期:2014-08-20 18:59
一种含磷铜合金电路板导电银浆,由下列重量份的原料制成:纳米银粉20-30、乙酸纤维素13-17、膨化石墨粉3-5、含磷2-4%的含磷铜合金粉40-50、玻璃粉9-12、乙酸乙酯11-13、烷基多糖苷0.2-0.4、醋酸戊酯2-3、丁基卡必醇3-4、柠檬酸钠1-2、二甲基甲酰胺2-4、聚氧化丙烯二醇1-2、木钙0.4-0.7;本发明专利技术的银浆使用磷铜合金粉,节约了银粉的用量,通过使用纳米级银粉,保证了良好的导电性能,通过使用不同沸点及挥发速度的溶剂,使得银浆在印刷、溜平、烘干等过程中逐次挥发,不易形成气孔、裂缝等缺陷,使银浆与印刷电路板连接牢靠,提高连接强度;通过使用柠檬酸钠,使得金属粉末在高温加工过程中不易被氧化,保持良好的导电性。

【技术实现步骤摘要】

[0001 ] 本专利技术属于电子浆料
,尤其涉及。
技术介绍
在现代微电子工业中,人们对电子元器件要求越来越高,生产多采用流程化、标准化来进行以降低成本,印刷电路板(PCB)就是适合微电子工业的这种需求而诞生的,相应的就需求新的要求的导体浆料、电极浆料、介质浆料与电阻浆料、灌孔浆料等电子浆料与印刷电路板(PCB)相匹配,开展新的导体浆料的研究也就势在必行。一般来讲,电子浆料的主要成分包括有功能相如金属、贵金属粉末等,无机粘结剂如玻璃粉末、氧化物粉末等,有机粘结剂,其它的溶剂和添加剂。通常,电子浆料中的功能相起导电作用,要具有很好的导电性能,一般由金属粉末或贵金属粉末来充当,常用的金属粉末有铜粉、铝粉、锌粉、镍粉等,常用的贵金属粉有金粉、银粉、钼粉、钯粉等。无机粘结剂起固定电子浆料到基材的作用,一般由氧化物粉末和玻璃粉末来充当,但是这一成分在电子浆料的比重比较低,有的甚至没有;有机粘结剂主要起使浆料具有一定的形状、易于印刷或涂敷的作用,主要有高分子树脂、小分子树脂等来充当,随着化学工业技术的进步这部分在电子浆料中的作用越来越突出,尤其是在应用于丝网印刷时,改变有机粘结剂的成分就可以改变电子浆料的印刷、干燥、烧结性能。在现有的电子浆料领域里,银系浆料具有导电率高,性能稳定,与基板结合强度大等特点,广泛应用于集成电路、多芯片组件、薄膜开关等电子元器件的生产。但是,银是贵重金属,成本较高,而且现有的银浆料中的银粉末大部分是微米级的粉末,其制成的浆料的膜层厚度、印刷性能等对于现在的高端的精密仪器有很大的局限性;另一方面,以往印刷电路板多采用印刷导电铜浆制成导电线路,但是存在着导电铜浆易被氧化,降低了印刷电路板的使用寿命,导电铜浆也不能印刷成比较精细的线路。因此需要研究导电浆料中金属粉末的大小、形状、种类以实现降低成本、提高导电率、提高印刷精密性的目的。导电银浆中的粘结剂对于电路印刷的成品率有很大影响,例如粘度、粘结性、附着力、流平性、成膜性、溶剂的挥发性等都会对电路的印刷性能造成影响,出现气孔,断路等现象,还有些时候会出现有机物挥发完成之后玻璃相尚未开始融化,导致导电线路从承印物上脱落的现象,使导电线路报废,因此有机粘结剂的性能需要提高。目前很多无机粘结剂采用玻璃粉,玻璃粉由金属氧化物、氧化硅等材料制成,如果熔点过高,也出现有机物挥发完成之后玻璃相尚未开始融化,导致由导电银浆获得的导电线路从承印物上脱落的现象,使导电线路报废;而且目前的玻璃粉中很多含有铅等有害物质,对环境不利,因此需要研制性能更加优异的玻璃粉。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,该银浆节约了银粉的用量,保证了良好的导电性能,连接强度高。本专利技术的技术方案如下: 一种含磷铜合金电路板导电银浆,其特征在于由下列重量份的原料制成:纳米银粉20-30、乙酸纤维素13-17、膨化石墨粉3-5、含磷2_4%的含磷铜合金粉40-50、玻璃粉9_12、乙酸乙酯11-13、烷基多糖苷0.2-0.4、醋酸戊酯2-3、丁基卡必醇3-4、柠檬酸钠1-2、二甲基甲酰胺2-4、聚氧化丙烯二醇1-2、木钙0.4-0.7 ; 所述玻璃粉由下列重量份的原料制成:碲化铋15-17、SiO2 16-19、Bi2O3 7-9、Ba05_8、Al2O3 3-5、B2O317-23、V2054-7、Na201-2、纳米氮化铝粉末1_2 ;制备方法为:将碲化铋、Si02、Bi203、BaO, A1203、B2O3> V2O5, Na2O混合,放入坩埚在1100-1400°C加热熔化成液体,再加入纳米氮化铝粉末,搅拌均匀后进行真空脱泡,真空度为0.10-0.14MPa,脱泡时间为6_9分钟,再倒入模具中定型,再进行水淬、送入球磨机中粉碎、过筛,得到9-13 μ m粉末,即得。所述的含磷铜合金电路板导电银浆的制备方法,其特征在于包括以下步骤: (1)将乙酸乙酯、醋酸戊酯、丁基卡必醇、二甲基甲酰胺、聚氧化丙烯二醇混合,加入乙酸纤维素,加热至78-82°C,搅拌至树脂全部溶解,再加入木钙搅拌均匀,用500目的纱网过滤,除去杂质得到有机载体; (2)将柠檬酸钠、烷基多糖苷、含磷2-4%的含磷铜合金粉混合,在5000-7000转/分搅拌下加入膨化石墨粉,搅拌10-20分钟,再加入纳米银粉,搅拌20-30分钟,再与其他剩余成分一起加入有机载体中,在球磨机中混合分散30-50分钟,再超声分散6-8分钟,得到均匀的浆体; (3)将步骤(2)得到的浆体进行真空脱泡,真空度为0.06-0.09MPa,脱泡时间为6_9分钟,然后在三辊轧机中进行研磨、轧制,至银浆粘度为10000-20000厘泊,即得。本专利技术的有益效果 本专利技术的银浆使用磷铜合金粉,节约了银粉的用量,通过使用纳米级银粉,保证了良好的导电性能,通过使用不同沸点及挥发速度的溶剂,使得银浆在印刷、溜平、烘干等过程中逐次挥发,不易形成气孔、裂缝等缺陷,使银浆与印刷电路板连接牢靠,提高连接强度;通过使用柠檬酸钠,使得金属粉末在高温加工过程中不易被氧化,保持良好的导电性;本专利技术玻璃粉含有纳米氮化铝粉末,导热快,熔化快,易于电路固化成型。【具体实施方式】一种含磷铜合金电路板导电银浆,由下列重量份(公斤)的原料制成:纳米银粉25、乙酸纤维素16、膨化石墨粉4、含磷2-4%的含磷铜合金粉45、玻璃粉11、乙酸乙酯12、烷基多糖苷0.3、醋酸戊酯2.5、丁基卡必醇3.5、柠檬酸钠1.5、二甲基甲酰胺3、聚氧化丙烯二醇1.5、木钙0.6 ; 所述玻璃粉由下列重量份(公斤)的原料制成:締化铋16、Si0217、Bi2038、Ba07、Al203 4、B20320、V2056、Na201.5、纳米氮化铝粉末1.5 ;制备方法为:将碲化铋、Si02、Bi203、Ba0、Al203、B2O3、V2O5、Na2O混合,放入坩埚在1300°C加热熔化成液体,再加入纳米氮化铝粉末,搅拌均匀后进行真空脱泡,真空度为0.13MPa,脱泡时间为7分钟,再倒入模具中定型,再进行水淬、送入球磨机中粉碎、过筛,得到Ilym粉末,即得。所述的含磷铜合金电路板导电银浆的制备方法,包括以下步骤: (1)将乙酸乙酯、醋酸戊酯、丁基卡必醇、二甲基甲酰胺、聚氧化丙烯二醇混合,加入乙酸纤维素,加热至79°c,搅拌至树脂全部溶解,再加入木钙搅拌均匀,用500目的纱网过滤,除去杂质得到有机载体; (2)将朽1檬酸钠、烧基多糖苷、含磷2-4%的含磷铜合金粉混合,在6000转/分搅拌下加入膨化石墨粉,搅拌15分钟,再加入纳米银粉,搅拌25分钟,再与其他剩余成分一起加入有机载体中,在球磨机中混合分散40分钟,再超声分散7分钟,得到均勻的衆体; (3)将步骤(2)得到的浆体进行真空脱泡,真空度为0.08MPa,脱泡时间为7分钟,然后在三辊轧机中进行研磨、轧制,至银浆粘度为16000厘泊,即得。试验数据: 将本实施例得到的银浆用丝网印刷的方式印刷到PCB电路板上,然后升温至640°C下固化6分钟形成导电线路,从而得到导电线路板。测得导电线路的布线宽度为0.7_,平均月莫厚5 μ m,布线间距为lmm,电阻率为5.1 X ICT5 Ω.m。按照上述方式批量生产导电本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种含磷铜合金电路板导电银浆,其特征在于由下列重量份的原料制成:纳米银粉20‑30、乙酸纤维素13‑17、膨化石墨粉3‑5、含磷2‑4%的含磷铜合金粉40‑50、玻璃粉9‑12、乙酸乙酯11‑13、烷基多糖苷0.2‑0.4、醋酸戊酯2‑3、丁基卡必醇3‑4、柠檬酸钠1‑2、二甲基甲酰胺2‑4、聚氧化丙烯二醇1‑2、木钙0.4‑0.7;所述玻璃粉由下列重量份的原料制成:碲化铋15‑17、Si02 16‑19、Bi203 7‑9、BaO5‑8、Al203 3‑5、B2O3 17‑23、V2O54‑7、Na2O1‑2、纳米氮化铝粉末1‑2;制备方法为:将碲化铋、Si02、Bi203、BaO、Al203、B2O3、V2O5、Na2O混合,放入坩埚在1100‑1400℃加热熔化成液体,再加入纳米氮化铝粉末,搅拌均匀后进行真空脱泡,真空度为 0.10‑0.14MPa,脱泡时间为 6‑9 分钟,再倒入模具中定型,再进行水淬、送入球磨机中粉碎、过筛,得到9‑13μm粉末,即得。

【技术特征摘要】
1.一种含磷铜合金电路板导电银浆,其特征在于由下列重量份的原料制成:纳米银粉20-30、乙酸纤维素13-17、膨化石墨粉3-5、含磷2_4%的含磷铜合金粉40-50、玻璃粉9_12、乙酸乙酯11-13、烷基多糖苷0.2-0.4、醋酸戊酯2-3、丁基卡必醇3-4、柠檬酸钠1-2、二甲基甲酰胺2-4、聚氧化丙烯二醇1-2、木钙0.4-0.7 ; 所述玻璃粉由下列重量份的原料制成:碲化铋15-17、SiO2 16-19、Bi2O3 7-9、Ba05_8、Al2O3 3-5、B2O317-23、V2054-7、Na201-2、纳米氮化铝粉末1_2 ;制备方法为:将碲化铋、Si02、Bi203、BaO, A1203、B2O3> V2O5, Na2O混合,放入坩埚在1100-1400°C加热熔化成液体,再加入纳米氮化铝粉末,搅拌均匀后进行真空脱泡,真空度为0.10-0.14MPa,脱泡时间为6_9分钟,再倒入模...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐为民
申请(专利权)人:安徽为民磁力科技有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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