一种端电极导电铜浆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种端电极导电铜浆及其制备方法，属于电子材料技术领域，所述的端电极导电铜浆，包括以下质量百分含量的组分：65～75％铜粉、7～15％玻璃粉、5～10％树脂、10～18％溶剂；所述玻璃粉的粒径D50为1.5

【技术实现步骤摘要】
一种端电极导电铜浆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电子材料
，具体涉及一种端电极导电铜浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着电子设备不断向轻、薄、短、小的方向发展，要求片式电子元件要进一步小型化，而且高可靠、高频率、低成本。片式多层陶瓷电容器(MLCC)是电气设备中用量最大的片式元件。由最初应用在军用、民用电子整机中的振荡、耦合、滤波、旁路电路中，现广泛应用于笔记本电脑、手机、汽车、家用电器、无人机等领域。
[0003]现有的多层陶瓷电容器包括多层堆叠的介电层、彼此相对配置且有介电层位于其间的内部电极、以及分别与内部电极电连接的端电极组成。端电极浆料主要由铜金属相、有机相、玻璃相组成，其成分和配比决定烧结后端电极的性能。端电极用铜浆的性能，对于电容器的外观、基本电性能、可靠性、耐焊性等有重要影响。尤其对于NPO/COG产品来说，叠层层数数量少，对内电极和端电极的结合提出了更高的要求，结合性的好坏直接影响产品的力学性能以及损耗。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种端电极导电铜浆及其制备方法，其与瓷体的适配性得到显著提高，在保证良好铜端致密性的前提下，提高了内电极和端电极的结合力和连接性，从而使产品具有良好的力学性能，降低了损耗。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0006]一种端电极导电铜浆，包括以下质量百分含量的组分：65～75％铜粉、7～15％玻璃粉、5～10％树脂、10～18％溶剂；
[0007]所述玻璃粉的粒径D50为1.5
‑
4μm，膨胀系数为4
‑
9ppm*k
‑1。
[0008]本专利技术的专利技术人在大量的研究中发现，在上述各种原料的特定质量百分含量下，通过选用粒径D50为1.5
‑
4μm，膨胀系数为4
‑
9ppm*k
‑1的玻璃粉，使其与瓷体的适配性得到显著提高，在保证良好铜端致密性的前提下，提高内电极和端电极的结合力和连接性，从而使产品具有良好的力学性能，降低了损耗。
[0009]本专利技术的专利技术人考察了玻璃粉在体系中的添加量，发现，玻璃粉的用量会对端电极的特性产生显著影响，通过控制玻璃粉的质量百分含量为7～15％，可以进一步有效的提高端电极与瓷体的结合力，使内部电极和端电极的相互扩散深度提高，更好的实现了牢固的接合，提高了电子的传导，减少损耗。若所述的玻璃粉的含量低于7％时，由于粘结相的不足会导致铜端致密性较差，对后续电镀工艺、力学性能测试造成影响，若所述的玻璃粉的含量高于15％时，一方面，粘结相过多容易造成铜端顶端玻璃外溢或玻璃对瓷体侵蚀过深，对后续电镀挂锡不良；另一方面，对瓷体侵蚀层过深导致瓷体强度变弱，使产品的拉伸/抗弯曲力学性能变差。
[0010]作为本专利技术的优选方案，所述玻璃粉的粒径D50为1.5
‑
2.5μm。
[0011]作为本专利技术的优选方案，所述端电极导电铜浆包括以下质量百分含量的组分：65～70％铜粉、8～12％玻璃粉、5～8％树脂、15～18％溶剂。特别是在上述质量百分含量下，与瓷体的适配性得到更好，保证铜端具有良好致密性，提高内电极和端电极的结合力和连接性，从而使产品具有更好的力学性能，降低了损耗。
[0012]作为本专利技术的优选方案，所述玻璃粉包括以下质量百分含量的组分：45～60％ZnO、20～35％B2O3、8～15％SiO2、5～10％Li2O、0～5％Na2O、0～5％MnO、0～5％CaO、0～5％Al2O3；
[0013]其中，所述B2O3的含量占SiO2和B2O3总量的50％～75％。
[0014]本专利技术的专利技术人在大量的研究中发现，在上述所述的特定组成的玻璃粉中，热膨胀系数与键力有关，键力越大玻璃膨胀就越困难，热膨胀系数越小，玻璃粉中B
‑
O键能较Si
‑
O小，主要是因为Si
‑
O组成为三维空间网络，B
‑
O组成的[BO3]为层状或链状网络，因此B2O3体系玻璃膨胀系数较SiO2玻璃大，但当玻璃中的[BO3]转变成[BO4]时，硼酸盐的热膨胀系数就会降低，因此可通过控制SiO2、B2O3比例，和[BO3]转变成[BO4]的比例来调整热膨胀系数。
[0015]上述玻璃粉中，B2O3的含量占SiO2和B2O3总量在50％～75％之间，能够得到所需膨胀系数的玻璃粉，有效的保证内电极和端电极的结合力和连接性，从而使产品具有更好的力学性能，降低了损耗。若B2O3的含量占SiO2和B2O3总量低于50％不易形成玻璃，而当B2O3的占比高于70％时，由于[BO3]三角体增多，玻璃的热膨胀系数会增大，易导致端电极和瓷体发生热膨胀系数失效问题。
[0016]上述所述的玻璃粉与铜粉间润湿效果好，从而促进了整个液相烧结进程，并且阻碍电镀液对内部电极、陶瓷坯体的化学性破坏，在液相烧结过程，玻璃组分从瓷体的界面流动，形成具有高结合力的玻璃/陶瓷过渡层，过渡层可以提高端电极与瓷体的结合力，同时内部电极和端电极的相互扩散深度提高，更好的实现了牢固的结合，提高两者的导通效果，玻璃相中富含导电离子相，提高了电子的传导，减少了损耗。
[0017]同时专利技术人发现，不同的玻璃粉的配比也会对端电极的特性产生影响，通过将玻璃粉的重量比控制在上述范围内，能够有效的提高铜端致密性，提高内电极和端电极的结合力和连接性，从而使产品具有良好的力学性能，降低了损耗。若组分范围偏离上述配比时，会导致性能显著下降。
[0018]作为本专利技术的优选方案，所述玻璃粉包括以下质量百分含量的组分：优选：50～58％ZnO、25～30％B2O3、9～13％SiO2、5～8％Li2O、0～2％Na2O、0～2％MnO、0～2％CaO、0～2％Al2O3。特别是在上述特定原料的百分含量下，与瓷体的适配性更好，保证了铜端具有良好致密性，提高了内电极和端电极的结合力和连接性，从而使产品具有更好的力学性能，降低了损耗。
[0019]作为本专利技术的优选方案，所述铜粉包括片状铜粉、球状铜粉中的至少一种。
[0020]作为本专利技术的优选方案，所述铜粉为片状铜粉，所述片状铜粉的粒径为3～6μm，厚度为1.5
‑
2.5μm；或
[0021]所述铜粉为球状铜粉，所述球状铜粉的粒径为2～4μm；或
[0022]所述铜粉包括以下质量百分含量的组分：25～50％片状铜粉、50～75％球状铜粉，所述片状铜粉的粒径为3～6μm，厚度为1.5
‑
2.5μm，所述球状铜粉的粒径为2～4μm。
[0023]专利技术人在探究铜粉的种类和粒径对产品的性能的影响时发现，所述的铜粉可以单
独的选自片状铜粉、球状铜粉，或铜粉包括以下质量百分含量的组分：25～50％片状铜粉、50～75％球状铜粉；但在使用时，需要控制片状铜粉和/或球状铜粉的尺寸，当球状铜粉的粒径本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种端电极导电铜浆，其特征在于，包括以下质量百分含量的组分：65～75％铜粉、7～15％玻璃粉、5～10％树脂、10～18％溶剂；所述玻璃粉的粒径D50为1.5
‑
4μm，膨胀系数为4
‑
9ppm*k
‑1。2.根据权利要求1所述的端电极导电铜浆，其特征在于，包括以下质量百分含量的组分：65～70％铜粉、8～12％玻璃粉、5～8％树脂、15～18％溶剂。3.根据权利要求1所述的端电极导电铜浆，其特征在于，所述玻璃粉包括以下质量百分含量的组分：45～60％ZnO、20～35％B2O3、8～15％SiO2、5～10％Li2O、0～5％Na2O、0～5％MnO、0～5％CaO、0～5％Al2O3；其中，所述B2O3的含量占SiO2和B2O3总量的50％～75％。4.根据权利要求3所述的端电极导电铜浆，其特征在于，所述玻璃粉包括以下质量百分含量的组分：50～58％ZnO、25～30％B2O3、9～13％SiO2、5～8％Li2O、0～2％Na2O、0～2％MnO、0～2％CaO、0～2％Al2O3。5.根据权利要求1所述的端电极导电铜浆，其特征在于，所述铜粉包括片状铜粉、球状铜粉中的至少一种。6.根据权利要求5所述的端电极导电铜浆，其特征在于，所述铜粉为片状铜粉，所述片状...

【专利技术属性】
技术研发人员：马艳红，孙健，
申请(专利权)人：潮州三环集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：