一种高温厚膜电极浆料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高温厚膜电极浆料及其制备方法，该高温厚膜电极浆料包括功能相、无机粘接相、有机载体，功能相由纳米银粉、微米银粉、钯粉组成，无机粘接相为由SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、Al2O3、晶核剂所组成的无铅微晶玻璃粉；有机载体为由树脂、溶剂、分散剂、消泡剂、流平剂、触变剂所组成的混合物；其中，该高温厚膜电极浆料具有以下优点：1、能避免铅、镉对环境以及人体造成伤害；2、与陶瓷及不锈钢基板结合性好，附着力大于10N/mm2；3、印刷性好、分辨率高且方阻小。该制备方法包括：制备无机粘接相、制备功能相、制备有机载体、电极浆料制备，且能够有效地生产制备上述高温厚膜电极浆料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子材料
，尤其涉及一种高温厚膜电极浆料及其制备方法。
技术介绍
电极是电子收集与传导载体，在电子元器件中起着电极、封装和互联作用，通常要求具有与基材结合力强、方块电阻小、导电体均匀、印刷性好、分辨率高、性能稳定、环保且寿命长。根据固化方式划分，电极浆料分为烧结型浆料和固化型导电胶两大类，其中固化型导电胶还可进一步分为热固化导电胶和光固化导电胶。根据导电填料不同，电极浆料可以分为碳浆、金属浆料（贵金属浆料、贱金属浆料）以及改性陶瓷浆料。需进一步指出，传统烧结型电极浆料含有有害物质，比如铅、镉等，不利于环境保护。因此研究一种导电性能好、附着力强、可焊性好、抗焊性好、印刷特性、烧结特性、环保性能优良、与陶瓷和不锈钢基材相匹配以及对介质层和电阻层润湿性、相容性优良的高温厚膜电极浆料满足市场需求，非常有意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高温厚膜电极浆料，该高温厚膜电极浆料具有以下优点，具体为：1、能避免铅、镉对环境以及人体造成伤害；2、与陶瓷及不锈钢基板结合性好，附着力大于10N/mm2；3、印刷性好、分辨率高且方阻小。本专利技术的另一目的在于提供一种高温厚膜电极浆料的制备方法，该制备方法能够有效地生产制备上述高温厚膜电极浆料。为达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现。一种高温厚膜电极浆料，包括有以下重量份的物料，具体为：功能相60%-80%无机粘接相2%-10%有机载体10%-30%；功能相为由纳米银粉、微米银粉、钯粉所组成的复合粉，纳米银粉粒径值为10nm-100nm，微米银粉的粒径值为1μm-3μm，钯粉的粒径值为1µm-3µm，功能相中纳米银粉、微米银粉、钯粉三种物料的重量份依次为10%-40%、30%-80%、5%-20%；无机粘接相为无铅微晶玻璃粉，无铅微晶玻璃粉为由SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、Al2O3、晶核剂所组成的混合物，无机粘接相中SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、Al2O3、晶核剂七种物料的重量份依次为10%-40%、10%-50%、1%-15%、5%-30%、20%-70%、1%-10%、1%-10%；有机载体为由树脂、溶剂、分散剂、消泡剂、流平剂、触变剂所组成的混合物，有机载体中树脂、溶剂、分散剂、消泡剂、流平剂、触变剂六种物料的重量份依次为5%-40%、10%-80%、0.5%-5%、0.5%-5%、0.5%-5%、0.5-5%。其中，所述无铅微晶玻璃粉中的晶核剂为CaF2、P2O5、Li2O、TiO2、ZrO2、BeO、MoO3、Fe2O3、Al2O3中的一种或者至少两种所组成的混合物。其中，所述无铅微晶玻璃粉的粒径值为1μm-3μm。其中，所述溶剂为混合二元酸酯、柠檬酸三丁酯、松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、二乙二醇单乙醚醋酸酯中的一种或者至少两种所组成的混合物。其中，所述树脂为环氧丙烯酸树脂、酚醛环氧树脂、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、硝基纤维素、有机硅树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或者至少两种所组成的混合物。其中，所述分散剂为柠檬酸三胺、聚甲基丙烯酸胺、1,4-二羟基磺酸胺中的一种或者至少两种所组成的混合物。其中，所述稳定剂为硅油、聚醚改性有机硅中的一种。其中，所述流平剂为BYK-300、BYK-306、BYK-307、BYK-310、BYK-323、BYK-331、BYK-333、BYK-346、BYK-348、BYK-354中的一种。其中，所述触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡中的一种。一种高温厚膜电极浆料的制备方法，包括有以下工艺步骤，具体为：a、制备无机粘接相：将SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、Al2O3晶核剂于球磨机中混合均匀，混合物中SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、Al2O3、晶核剂中七种物料的重量份依次为10%-40%、10%-50%、1%-15%、5%-30%、20%-70%、1%-10%、1%-10%，混合均匀后的混合物再于熔炉中进行熔炼处理，熔炼温度为1000℃-1500℃，保温时间为2-5小时，即得到玻璃熔液；将玻璃熔液进行水淬处理并得到玻璃渣，而后以蒸镏水为介质对玻璃渣进行球磨处理5-15小时，过筛后即可获得无铅微晶玻璃粉，无铅微晶玻璃粉的粒径值为1μm-3μm；b、制备功能相：将纳米银粉、微米银粉、钯粉混合均匀以制备复合粉，功能相中纳米银粉、微米银粉、钯粉三种物料的重量份依次为10%-40%、30%-80%、5%-20%，纳米银粉粒径值为10nm-100nm，微米银粉的粒径值为1μm-3μm，钯粉的粒径值为1µm-3µm；c、制备有机载体：将树脂、溶剂、分散剂、消泡剂、流平剂、触变剂于60℃水浴中搅拌溶解以得到有机载体，并通过调整树脂的含量以使有机载体的粘度范围为200mPa·s-300mPa·s；其中，有机载体中树脂、溶剂、分散剂、消泡剂、流平剂、触变剂六种物料的重量份依次为5%-40%、10%-80%、0.5%-5%、0.5%-5%、0.5%-5%、0.5-5%；d、电极浆料制备：将功能相、无机粘接相、有机载体于容器中搅拌分散，而后再进行三辊轧制，以获得粘度范围为200Pa·s±20Pa·s的电极浆料；其中，电极浆料中功能相、无机粘接相、有机载体三种物料的重量份依次为60%-80%、2%-10%、10%-30%。本专利技术的有益效果为：本专利技术所述的一种高温厚膜电极浆料，其包括功能相、无机粘接相、有机载体，功能相为由纳米银粉、微米银粉、钯粉所组成的复合粉，无机粘接相为无铅微晶玻璃粉，无铅微晶玻璃粉为由SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、Al2O3、晶核剂所组成的混合物；有机载体为由树脂、溶剂、分散剂、消泡剂、流平剂、触变剂所组成的混合物。通过上述物料组合，该高温厚膜电极浆料具有以下优点：1、能避免铅、镉对环境以及人体造成伤害；2、与陶瓷及不锈钢基板结合性好，附着力大于10N/mm2；3、印刷性好、分辨率高且方阻小。本专利技术的另一有益效果为：本专利技术所述的一种高温厚膜电极浆料的制备方法，其包括以下工艺步骤：a、制备无机粘接相；b、制备功能相；c、制备有机载体；d、电极浆料制备。通过上述工艺步骤设计，该制备方法能够有效地生产制备上述高温厚膜电极浆料。具体实施方式下面结合具体的实施方式来对本专利技术进行说明。实施例一，一种高温厚膜电极浆料，包括有以下重量份的物料，具体为：功能相70%无机粘接相5%有机载体25%。其中，功能相为由纳米银粉、微米银粉、钯粉所组成的复合粉，纳米银粉粒径值为50nm，微米银粉的粒径值为1μm，钯粉的粒径值为1µm，功能相中纳米银粉、微米银粉、钯粉三种物料的重量份依次为20%、70%、10%。无机粘接相为无铅微晶玻璃粉，无铅微晶玻璃粉由SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、Al2O3、晶核剂（TiO2）所组成的混合物，无机粘接相中SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、Al2O3、TiO2七种物料的重量份依次为30%、13%、10%、5%、40%、1%、1%。有机载体为由乙基纤维素、二元酸酯、聚甲基丙烯酸胺、硅油、BYK-331、蓖麻油所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温厚膜电极浆料，其特征在于，包括有以下重量份的物料，具体为：功能相        60%‑80%无机粘接相    2%‑10%有机载体      10%‑30%；功能相为由纳米银粉、微米银粉、钯粉所组成的复合粉，纳米银粉粒径值为10 nm ‑100nm，微米银粉的粒径值为1 μm ‑3 μm，钯粉的粒径值为1µm ‑3 µm，功能相中纳米银粉、微米银粉、钯粉三种物料的重量份依次为10%‑40%、30%‑80%、5%‑20%；无机粘接相为无铅微晶玻璃粉，无铅微晶玻璃粉为由SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、Al2O3、晶核剂所组成的混合物，无机粘接相中SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、Al2O3、晶核剂七种物料的重量份依次为10%‑40%、10%‑50%、1%‑15%、5%‑30%、20%‑70%、1%‑10%、1%‑10%；有机载体为由树脂、溶剂、分散剂、消泡剂、流平剂、触变剂所组成的混合物，有机载体中树脂、溶剂、分散剂、消泡剂、流平剂、触变剂六种物料的重量份依次为5%‑40%、10%‑80%、0.5%‑5%、0.5%‑5%、0.5%‑5%、0.5‑5%。...

【技术特征摘要】
1.一种高温厚膜电极浆料，其特征在于，包括有以下重量份的物料，具体为：功能相60%-80%无机粘接相2%-10%有机载体10%-30%；功能相为由纳米银粉、微米银粉、钯粉所组成的复合粉，纳米银粉粒径值为10nm-100nm，微米银粉的粒径值为1μm-3μm，钯粉的粒径值为1µm-3µm，功能相中纳米银粉、微米银粉、钯粉三种物料的重量份依次为10%-40%、30%-80%、5%-20%；无机粘接相为无铅微晶玻璃粉，无铅微晶玻璃粉为由SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、Al2O3、晶核剂所组成的混合物，无机粘接相中SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、Al2O3、晶核剂七种物料的重量份依次为10%-40%、10%-50%、1%-15%、5%-30%、20%-70%、1%-10%、1%-10%；有机载体为由树脂、溶剂、分散剂、消泡剂、流平剂、触变剂所组成的混合物，有机载体中树脂、溶剂、分散剂、消泡剂、流平剂、触变剂六种物料的重量份依次为5%-40%、10%-80%、0.5%-5%、0.5%-5%、0.5%-5%、0.5-5%。2.根据权利要求1所述的一种高温厚膜电极浆料，其特征在于：所述无铅微晶玻璃粉中的晶核剂为CaF2、P2O5、Li2O、TiO2、ZrO2、BeO、MoO3、Fe2O3、Al2O3中的一种或者至少两种所组成的混合物。3.根据权利要求1所述的一种高温厚膜电极浆料，其特征在于：所述无铅微晶玻璃粉的粒径值为1μm-3μm。4.根据权利要求1所述的一种高温厚膜电极浆料，其特征在于：所述溶剂为混合二元酸酯、柠檬酸三丁酯、松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、二乙二醇单乙醚醋酸酯中的一种或者至少两种所组成的混合物。5.根据权利要求1所述的一种高温厚膜电极浆料，其特征在于：所述树脂为环氧丙烯酸树脂、酚醛环氧树脂、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、硝基纤维素、有机硅树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或者至少两种所组成的混合物。6.根据权利要求1所述的一种高温厚膜电极浆料，其特征在于：所述分散剂为柠檬酸三胺、聚甲基丙烯酸胺、1,4-二羟基磺酸胺中的一种或者至少两种所组成的混合物。7.根据权利要求1所述的一种高温厚膜电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋国辉，苏冠贤，
申请(专利权)人：东莞珂洛赫慕电子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44