氮化铜浆料、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种氮化铜浆料，包括：一种氮化铜浆料，包括按质量百分比的如下组分：氮化铜粉体75

【技术实现步骤摘要】
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70℃温度下搅拌1h
‑
5h得到原液；步骤S200：将所述原液升温到90℃
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100℃蒸发1
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1.5 h后在70℃
‑
80℃烘箱中充分干燥，得到黏结剂和氮化铜粉体混合体；步骤S300：将有机溶剂、增稠剂、助剂按比例称取并经90℃
‑
100 ℃水浴搅拌 1
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3 h至各试剂完全溶解混合均匀，再陈化24
‑
36h得到有机载体；步骤S400：将所述混合体与所述有机载体按比例混合、研磨即得氮化铜浆料。
[0013]进一步地，所述助剂为表面活性剂和分散剂。
[0014]进一步地，所述黏结剂须被配置为玻璃型黏结剂。
[0015]进一步地，所述玻璃型黏结剂为高温熔融法、喷雾热解法和溶胶凝胶法制成的。
[0016]进一步地，所述玻璃型黏结剂为溶胶凝胶法制备的，包括以下步骤：（1）将正硅酸乙酯、水和乙醇按照比例混合，在室温下电磁搅拌 1
ꢀ‑
2h，使正硅酸乙酯充分预水解，得到澄清的正硅酸乙酯预水解液的溶液A；（2）将硼酸、硝酸锌、硝酸镁、醋酸钡等分别溶于乙醇或蒸馏水中搅拌使其溶解，然后混合得到澄清无机溶液的溶液B；（3）将所述溶液B加入到所述溶液A中，得到溶液C，调节所述溶液C的pH 值至4
‑
7，然后在室温下搅拌1
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2h得到溶胶；（4）将所述溶胶在 50
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100℃烘箱中密封陈化2
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5h，形成凝胶；（5）将所述凝胶在110
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150℃烘箱中干燥，形成干凝胶；（6）将所述干凝胶粉经400
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600℃热处理，保温1
‑
1.5h，然后随炉冷却得到所述玻璃型黏结剂。
[0017]进一步地，在所述步骤S100前，还包括如下预处理步骤：S020：氮化铜粉放入稀盐酸中，在30℃温度经下超声搅拌10
‑
30min，反复清洗3次，再离心分离；S030：再将一定体积的丙酮倒入经离心分离后的氮化铜粉中，30℃下搅拌10
‑
30 min，静置倒掉上清液，用丙酮清洗氮化铜粉三次，洗去氮化铜粉表面的杂质；S040：水洗，离心分离后干燥后得到干净的预处理氮化铜粉。
[0018]进一步地，在所述步骤S020前，还包括如下预处理步骤S010：对市售氮化铜粉体或者晶体进行研磨过筛得到3
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10μm粒径的氮化铜粉体。
[0019]进一步地，所述步骤S010中，还包括：将市售氮化铜粉体或者晶体加入球磨机，并加入8mm，5mm和2mm磨球，比例为1：1：8，设置球磨机转速为500
‑
1000rpm，放置球料比为8：1，并加入占球磨机内物质总质量百分比为1
‑
2%的助磨剂进行5
‑
8h球磨。
[0020]进一步地，其中，每研磨30分钟，停机10分钟散热，保持温度不超过200℃。
[0021]进一步地，所述氮化铜浆料在电子线路印刷中的应用。
[0022]有益效果：本专利技术通过上述方案得到的氮化铜浆料，在电子线路、电极印刷成型时皆是以氮化铜的形式存在，不存在氧化的问题；其次，在电极、电子线路印刷成型后，通过高温加热的方式，氮化铜浆料将发生化学分解反应转换为致密的铜电极。其反应速度快，生成的铜致密度高，且在氮气环境中发生反应，能够极大的减小铜粉表面的氧化反应发生，进而实现高质量、高致密度铜导体线路的制造。所制造的氮化铜浆料可配合LTCC、PCB、MEMS等印刷制造工艺用于高性能集成电路与芯片的电子线路制造，具有成本、可靠性、性能等方面的
优势。印刷后浆料刮板细度可达5
‑
20μm；.浆料粘度200
‑
500 dPa
·
s。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]本专利技术提供了一种氮化铜浆料，包括按质量百分比的如下组分：通过上述方案得到的氮化铜浆料，在电子线路、电极印刷成型时皆是以氮化铜的形式存在，不存在氧化的问题；其次，在电极、电子线路印刷成型后，通过高温加热的方式，氮化铜浆料将发生化学分解反应转换为致密的铜电极。其反应速度快，生成的铜致密度高，且在氮气环境中发生反应，能够极大的减小铜粉表面的氧化反应发生，进而实现高质量、高致密度铜导体线路的制造。所制造的氮化铜浆料可配合LTCC、PCB、MEMS等印刷制造工艺用于高性能集成电路与芯片的电子线路制造，具有成本、可靠性、性能等方面的优势。印刷后浆料刮板细度可达5
‑
20μm；.浆料粘度200
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500 dPa
·
s。
[0025]具体地，所述氮化铜粉体粉体粒径3
‑
10μm，比表面积15
‑
30/g。
[0026]进一步地，所述黏结剂为玻璃型黏结剂、无玻璃型黏结剂或混合物黏结剂。优选地，所述黏结剂为玻璃型黏结剂，且为氧化物SiO2、B2O3、Al2O3、PbO、BaO、ZnO、MgO、Bi2O3、CaO、Na2O、K2O、Li2O的一元或者多元组合。
[0027]进一步地，所述有机溶剂为松油醇、柠檬酸三丁酯、柠檬酸二丁酯、醋酸酯、醋酸丁基卡必醇、丙酸酯或松油。
[0028]进一步地，所述增稠剂为乙基纤维素、硝酸纤维素、聚异丁烯、聚乙烯醋酸酯或聚乙烯乙醇。
[0029]具体地，所述助剂为表面活性剂、触变剂和胶凝剂中的一种或者几种的组合。进一步地，所述表面活化剂为聚乙二醇，脂肪酸钠或油酸钠。
[0030]进一步地，所述表面活化剂还包括分散剂，所述分散剂为邻苯二甲酸二丁酯，蓖麻油，三聚磷酸钠、焦磷酸钠中的一种。
[0031]一种氮化铜浆料制备方法，包括以下步骤：步骤S100：氮化铜粉放入酒精中超声10
‑
30min，然后将黏结剂倒入其中，在30℃
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70℃温度下搅拌1h
‑
5h得到原液，超声以尽快将氮化铜粉体分撒，并通过一定的温度搅拌使得氮化铜粉体与黏结剂充分融合。
[0032]步骤S200：将所述原液升温到90℃
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100℃蒸发1
‑
1.5 h后在70℃
‑
80℃烘箱中充分
干燥，得到黏结剂和氮化铜粉体混合体。
[0033]步骤S300：将有机溶剂、增稠剂、助剂按比例称取并经90℃
‑
100 ℃水浴搅拌1
‑
3h至各试剂完全溶解混合均匀，再陈化24
‑
36h得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮化铜浆料，其特征在于，包括按质量百分比的如下组分：。2.如权利要求1所述的氮化铜浆料，其特征在于：所述氮化铜粉体粒径3
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10μm，比表面积15
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30 /g。3.根据权利要求1所述的氮化铜浆料，其特征在于：所述黏结剂为玻璃型黏结剂、无玻璃型黏结剂或混合物黏结剂。4.根据权利要求3所述的氮化铜浆料，其特征在于：所述黏结剂为氧化物SiO2、B2O3、Al2O3、PbO、BaO、ZnO、MgO、Bi2O3、CaO、Na2O、K2O、Li2O的一元或者多元组合。5.根据权利要求1所述的氮化铜浆料，其特征在于：所述有机溶剂为松油醇、柠檬酸三丁酯、柠檬酸二丁酯、醋酸酯、醋酸丁基卡必醇、丙酸酯或松油。6.根据权利要求1所述的氮化铜浆料，其特征在于：所述增稠剂为乙基纤维素、硝酸纤维素、聚异丁烯、聚乙烯醋酸酯或聚乙烯乙醇。7.根据权利要求1所述的氮化铜浆料，其特征在于：所述助剂为表面活性剂、触变剂和胶凝剂中的一种或者几种的组合。8.根据权利要求1所述的氮化铜浆料，其特征在于：所述表面活化剂为聚乙二醇，脂肪酸钠或油酸钠。9.根据权利要求8所述的氮化铜浆料，其特征在于：所述表面活化剂还包括分散剂，所述分散剂为邻苯二甲酸二丁酯，蓖麻油，三聚磷酸钠、焦磷酸钠中的一种。10.一种氮化铜浆料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S100：氮化铜粉放入酒精中超声10
ꢀ‑
30min，然后将黏结剂倒入其中，在30℃
ꢀ‑
70℃温度下搅拌1h
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5h得到原液；步骤S200：将所述原液升温到90℃
‑
100℃蒸发1
‑
1.5 h后在70℃
‑
80℃烘箱中充分干燥，得到黏结剂和氮化铜粉体混合体；步骤S300：将有机溶剂、增稠剂、助剂按比例称取并经90℃
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100 ℃水浴搅拌 1
‑
3 h至各试剂完全溶解混合均匀，再陈化24
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36h得到有机载体；步骤S400：将所述混合体与所述有机载体按比例混合、研磨即得氮化铜浆料。11.根据权利要求10所述的氮化铜浆料制备方法，其特征在于：所述助剂为表面活性剂和分散剂。12.根据权利要求10所述的氮化铜浆料制备方法，其特征在于：所述黏结剂须被配置为玻璃型黏结剂。13.根据权利要求12所述的氮化铜浆料制备方法，其特征在于：所述玻璃型黏结剂为高温熔融法、喷雾热解法和溶胶凝胶法制成的。14.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢孟江，杨晓东，代传相，邢孟道，刘永红，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：