一种陶瓷基板用银浆及其制备方法技术

技术编号:26973849 阅读:23 留言:0更新日期:2021-01-06 00:07
本发明专利技术涉及电子材料技术领域,更具体地,本发明专利技术涉及一种陶瓷基板用银浆及其制备方法,按重量份计,陶瓷基板用银浆包括55‑85份银粉、1‑3份无机粘合剂、1‑7份有机树脂、0.5‑3份无机添加剂、0.1‑1份有机添加剂、10‑35份有机溶剂;所述有机添加剂为脂肪族聚酯和/或琥珀酸衍生物。本发明专利技术提供的陶瓷基板用银浆的制备原料简单,无铅无毒,对环境友好,经济易得,同时,本发明专利技术所提供的陶瓷基板用银浆在陶瓷基板上形成了高致密性、高附着力、高可焊性的导电银层。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷基板用银浆及其制备方法
本专利技术涉及电子材料
,更具体地,本专利技术涉及一种陶瓷基板用银浆及其制备方法。
技术介绍
关于活用陶瓷磁性特点的电子部品,一直以来都备受关注,其用途多为电子零部件表面封装和传感器封装、在光通信中作为零部件以及车载ECU用基板。最近,其在LED照明,带通滤波器,变流装置上的使用也开始受到关注。类零部件的做法一般都是在氧化铝陶瓷上将具有导电性的钨或铜进行烧结,并在其上进行电镀处理。但是,这种工艺不但其成本高,电气特性及长期信赖性不佳也是共通的课题。同时,目前市场上现有的导电银浆也有很多缺点,不仅含有铅、镉等且有毒,污染环境,而且使用在导电承印物上时附着力低、耐焊接性不佳,烧结性能差。
技术实现思路
针对现有技术中存在的一些问题,本专利技术第一个方面提供了一种陶瓷基板用银浆,按重量份计,其包括55-85份银粉、1-3份无机粘合剂、1-7份有机树脂、0.5-3份无机添加剂、0.1-1份有机添加剂、10-35份有机溶剂;所述有机添加剂为脂肪族聚酯和/或琥珀酸衍生物。作为本专利技术的一种优选地技术方案,所述脂肪族聚酯的重均分子量为1000-20000。作为本专利技术的一种优选地技术方案,按重量份计,所述脂肪族聚酯的制备原料包括35-55份环内酯、40-50份聚乙二醇单甲醚、9-12份有机酸。作为本专利技术的一种优选地技术方案,所述环内酯的碳原子数为4-7。作为本专利技术的一种优选地技术方案,所述环内酯为戊内酯和/或己内酯。作为本专利技术的一种优选地技术方案,所述有机树脂为乙基纤维素和/或丙烯酸树脂。作为本专利技术的一种优选地技术方案,所述乙基纤维素的重均分子量为54-305;数均分子量为14-88。作为本专利技术的一种优选地技术方案,所述丙烯酸树脂的重均分子量为45-100万。作为本专利技术的一种优选地技术方案,所述无机粘合剂选自氧化铋、氧化硼、氧化镁、氧化硅、氧化铜、氧化钡、二氧化钛、氧化铝、硝酸钠中一种或多种系玻璃粉。本专利技术第二个方面提供了一种所述陶瓷基板用银浆的制备方法,其包括:将有机树脂溶于有机溶剂中,加入银粉、无机粘合剂、无机添加剂、有机添加剂,混合,研磨,过滤,脱泡,即得。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果:本专利技术提供的陶瓷基板用银浆的制备原料简单,无铅无毒,对环境友好,经济易得,同时,本专利技术所提供的陶瓷基板用银浆在陶瓷基板上形成了高致密性、高附着力、高可焊性的导电银层。附图说明图1为将本专利技术实施例6得到的银浆烧结在陶瓷基板上的SEM图;图2为将本专利技术实施例7得到的银浆烧结在陶瓷基板上的SEM图;图3为本专利技术实施例3得到的银浆烧结在陶瓷基板上狭窄区域的显微镜放大图;图4为本专利技术有机添加剂脂肪族聚酯的GPC测试谱图;其中,a为狭窄区域。具体实施方式本专利技术第一个方面提供了一种陶瓷基板用银浆,按重量份计,其包括55-85份银粉、1-3份无机粘合剂、1-7份有机树脂、0.5-3份无机添加剂、0.1-1份有机添加剂、10-35份有机溶剂。在一种实施方式中,按重量份计,所述陶瓷基板用银浆包括80份银粉、1-3份无机粘合剂、1.5份有机树脂、0.5-3份无机添加剂、0.6份有机添加剂、13.8份有机溶剂。银粉在一种实施方式中,所述银粉的平均粒径为0.2-2μm,粒径分布范围为0.2-8μm。优选地,所述银粉的平均粒径为1μm,粒径分布范围为0.2-4μm。本专利技术中平均粒径为0.2-2μm,粒径分布范围为0.2-8μm的银粉在一定程度上保证了烧结后银层的致密性。无机粘合剂无机胶粘剂是一种新型胶粘剂。它既能耐高温又能耐低温,成本低,不易老化,结构简单,粘结度高。在一种实施方式中,所述无机粘合剂选自氧化铋、氧化硼、氧化镁、氧化硅、氧化铜、氧化钡、二氧化钛、氧化铝、硝酸钠中一种或多种系玻璃粉。优选地,所述无机粘合剂选自氧化铋、氧化硼、氧化镁、氧化硅中一种或多种系玻璃粉;更优选地,所述无机粘合剂为氧化铋、氧化硼、氧化镁、氧化硅系玻璃粉。本专利技术所述无机粘合剂中氧化铋、氧化硼、氧化镁、氧化硅的含量不作特别限定,本领域技术人员可作常规选择。优选地,所述无机粘合剂的平均粒径为1.2-1.5μm,粒径分布范围为0.5-5μm;更优选地,所述无机粘合剂的平均粒径为1.3μm,粒径分布范围为0.5-5μm。本专利技术所述平均粒径为1.2-1.5μm,粒径分布范围为0.5-5μm的无机粘合剂在一定程度上保证了本专利技术中平均粒径为0.2-2μm,粒径分布范围为0.2-8μm的银粉烧结后和陶瓷基板的附着力。有机树脂树脂通常是指受热后有软化或熔融范围,软化时在外力作用下有流动倾向,常温下是固态、半固态,有时也可以是液态的有机聚合物。广义上的定义,可以作为塑料制品加工原料的任何高分子化合物都称为树脂。在一种实施方式中,所述有机树脂为乙基纤维素和/或丙烯酸树脂。优选地,所述乙基纤维素的重均分子量为54-305;数均分子量为14-88;更优选地,所述乙基纤维素的重均分子量为100-200;数均分子量为30-60。本申请中重均分子量为54-305;数均分子量为14-88的乙基纤维素保证了粒径分布范围比较广的银粉和无机粘合剂与陶瓷基板高的附着力。优选地,所述丙烯酸树脂的重均分子量为45-100万;更优选地,所述丙烯酸树脂的重均分子量为45万。本申请中重均分子量为45-100万的丙烯酸树脂保证了粒径分布范围比较广的银粉和无机粘合剂与陶瓷基板高的附着力。本申请人意外地发现当树脂为乙基纤维素和/或丙烯酸树脂,尤其是乙基纤维素的重均分子量为54-305;数均分子量为14-88,特别是乙基纤维素的重均分子量为100-200;数均分子量为30-60,丙烯酸树脂的重均分子量为45-100万,特别是丙烯酸树脂的重均分子量为45-60万时,可以显著增加银层的平整度和银层的可焊性,本申请人认为可能的原因是重均分子量为100-200,数均分子量为30-60的乙基纤维素或重均分子量为45-60万的丙烯酸树脂能够在喷涂银浆的过程中使得银浆保持稳定的形态,避免了喷涂时银浆分子之间的运动带来银层表面不平整的问题,同时该分子量的乙基纤维素和/或丙烯酸树脂能够在银层烧结过程中,通过银浆中有机添加剂、银粉、无机粘合剂、无机添加剂中的分子通道,使得树脂分子能够及时从银浆中分离出去,确保了银层的可焊性,而重均分子量过大,乙基纤维素或丙烯酸树脂无法及时透过银浆中的分子通道,影响银层的可焊性;重均分子量太小,阻碍了银浆在陶瓷表面的平整分布的趋势。无机添加剂在一种实施方式中,所述无机添加剂选自自氧化铋、氧化银、氧化铜、氧化锌中一种或多种。优选地,所述无机添加剂为氧化铋、氧化银、氧化铜、氧化锌的混合物;进一步优选地,所述氧化铋、氧化银、氧化铜、氧化锌的重量比为1:(1-5):(2-5):(6-10)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷基板用银浆,其特征在于,按重量份计,其包括55-85份银粉、1-3份无机粘合剂、1-7份有机树脂、0.5-3份无机添加剂、0.1-1份有机添加剂、10-35份有机溶剂;所述有机添加剂为脂肪族聚酯和/或琥珀酸衍生物。/n

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷基板用银浆,其特征在于,按重量份计,其包括55-85份银粉、1-3份无机粘合剂、1-7份有机树脂、0.5-3份无机添加剂、0.1-1份有机添加剂、10-35份有机溶剂;所述有机添加剂为脂肪族聚酯和/或琥珀酸衍生物。


2.根据权利要求1所述陶瓷基板用银浆,其特征在于,所述脂肪族聚酯的重均分子量为1000-20000。


3.根据权利要求2所述陶瓷基板用银浆,其特征在于,按重量份计,所述脂肪族聚酯的制备原料包括35-55份环内酯、40-50份聚乙二醇单甲醚、9-12份有机酸。


4.根据权利要求3所述陶瓷基板用银浆,其特征在于,所述环内酯的碳原子数为4-7。


5.根据权利要求4所述陶瓷基板用银浆,其特征在于,所述环内酯为戊内酯和/或己内酯。


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【专利技术属性】
技术研发人员:严皓梁邢陈陈阿南健
申请(专利权)人:京瓷无锡电子材料有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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