一种烧结后形成高致密膜的导电浆料及电子元器件制造技术

本发明专利技术提供了一种烧结后形成高致密膜的导电浆料及电子元器件，其中，导电浆料包括以下成分：A.有机载体，有机载体包含第一有机溶剂；B.金属有机化合物溶液，金属有机化合物溶液包含第二有机溶剂及能够溶解于第一有机溶剂及第二有机溶剂的金属有机化合物；金属有机化合物包含：生成导电相的第一金属有机化合物、生成粘结相的第二金属有机化合物以及起阻烧作用的第三金属有机化合物。本发明专利技术提供的导电浆料的特点是含有与该浆料中的有机溶剂相融合的金属有机化合物，金属有机化合物在烧结中分解还原，形成致密平整的导电膜，同时分解出的组分可与基板形成粘结，且该导电浆料还含有在高温烧结过程中有效阻止浆料中的导电相过度烧结收缩的添加剂。过度烧结收缩的添加剂。

【技术实现步骤摘要】
一种烧结后形成高致密膜的导电浆料及电子元器件


[0001]本专利技术涉及导电浆料
，具体地，涉及一种烧结后形成高致密膜的导电浆料及采用该导电浆料制成的电子元器件，电子元器件例如可以是陶瓷熔断器。

技术介绍

[0002]导电浆料广泛用于电子封装行业，如导电银浆用于氧化铝基板所形成的电极和导电回路的混合电路。常规的导电浆料由导电金属粉以及无机添加剂分散在有机载体中制得，其中，有机载体通常由高分子树脂溶解在有机溶剂中制成。导电浆料在烧结过程中金属粉末会烧结收缩，无机添加剂如玻璃粉会软化流动，由此使得烧结后导体表面高低不平，并形成孔洞，导致导体表面粗糙。一般厚膜导电浆料形成的导体表面粗糙度Ra在0.5到1之间(Ra是指在一定的测量范围内，表面轮廓上各点距中线距离绝对值的平均算数偏差)。
[0003]常规的导电浆料烧结后的厚度一般在8～12微米之间，线宽在100微米以上，且常规的导电浆料使用丝网印刷来实现。而对于线宽和厚度有特殊要求的应用，常规的导电浆料并不适用。如对于厚度小于4～5微米，线宽小于100微米的应用，需要烧结后表面更平整的导电浆料，以及丝网印刷以外的附加工艺，如烧结后的刻蚀工艺来实现细线的要求。而为了实现细线和低厚度的要求，需要烧结后表面粗糙度更低的导电浆料。
[0004]一般来讲，导电浆料中的金属粉末的颗粒越小，烧结后表面的平整度越好。所以这种可形成高致密膜的导电浆料通常含有纳米级的导电金属粉。然而只含有纳米金属粉的导电浆料仍然是纳米粉固相与有机液相的混合物，在烧结过程中导电膜还存在纳米以上颗粒级别的起伏波动。因此，以纳米粉为导电相主体的浆料并不能完全满足要求。鉴于此，本领域亟需一种导电浆料，该导电浆料在烧结过程中可以形成表面平整、致密度高的导电膜。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种烧结后形成高致密膜的导电浆料及采用该导电浆料制作的电子元器件，该导电浆料在烧结过程中可以形成表面平整、致密度高的导电膜。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下所述技术方案：
[0007]一种烧结后形成高致密膜的导电浆料，包括以下成分：
[0008]A.有机载体，所述有机载体包含第一有机溶剂；
[0009]B.金属有机化合物溶液，所述金属有机化合物溶液包含第二有机溶剂及溶解于第二有机溶剂中的金属有机化合物，所述金属有机化合物还能够溶解于第一有机溶剂；
[0010]所述金属有机化合物包含：b1.生成导电相的第一金属有机化合物；b2.生成粘结相的第二金属有机化合物；b3.起阻烧作用的第三金属有机化合物。
[0011]本技术方案中，导电浆料含有与浆料中的有机溶剂相融合的金属有机化合物，金属有机化合物除含有可生成导电相的第一金属有机化合物外，还含有可生成与基板相粘结的化合物或玻璃的第二金属有机化合物、以及在高温烧结过程中有效阻止导电浆料中的导
电相过度烧结收缩的第三金属有机化合物，上述成分设计使得本技术方案提供的导电浆料在烧结过程中可以形成表面平整、致密度高的导电膜。
[0012]须说明的是，本技术方案中，第二金属有机化合物和第三金属有机化合物可以是不同的金属有机化合物，也可以是相同的金属有机化合物。例如，硬脂酸铊在烧结过程中所生成的物质可与基板形成粘结，同时，其在烧结过程中也可起到高温阻烧作用，在此情况下，硬脂酸铊既可以是生成粘结相的第二金属有机化合物，也可以是起阻烧作用的第三金属有机化合物，在同一实施例中，可将硬脂酸铊同时作为第二金属有机化合物和第三金属有机化合物使用。
[0013]优选地，所述第一金属有机化合物含有元素M，元素M为选自以下的一种或多种：Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Mo、W、Al。
[0014]本技术方案中，通过采用以上所述成分设计，导电浆料中使用含有Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Mo、W、Al中任意一种或多种元素的金属有机化合物，烧结后形成的导电膜致密且平整。
[0015]优选地，所述第二金属有机化合物含有元素N，元素N为选自以下的一种或多种：Ca、Pb、B、Si、Bi、Cu、Ni、Zn、Te、Tl、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe。
[0016]本技术方案中，通过采用以上所述成分设计，导电浆料中使用含有Ca、Pb、B、Si、Bi、Cu、Ni、Zn、Te、Tl、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe中任意一种或多种元素的金属有机化合物，在烧结过程中可生成与基板相粘结的化合物或玻璃。
[0017]优选地，所述第三金属有机化合物含有元素X，元素X为选自以下的一种或多种：Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、W、Al、Hf、Ru、Os、Rh、Ir、Tl。
[0018]本技术方案中，通过采用以上所述成分设计，导电浆料中使用含有Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、W、Al、Hf、Ru、Os、Rh、Ir、Tl中任意一种或多种元素的金属有机化合物，该类金属有机化合物在高温烧结过程中能有效的阻止浆料中的导电相的过度烧结收缩。
[0019]优选地，所述第一金属有机化合物、第二金属有机化合物以及第三金属有机化合物的有机部分为脂肪酸类化合物。
[0020]本技术方案中，脂肪酸类化合物可为硬脂酸、油酸、月桂酸、亚油酸、亚麻酸等，脂肪酸类化合物的成本较低且易于获取，对提高本技术方案的经济效益具有积极的作用。
[0021]优选地，所述第一有机溶剂以及第二有机溶剂为选自以下的一种或多种：醇、醚、醛、酸、脂、醇酯、饱和或不饱和烃类化合物、直链或环链烃类化合物。
[0022]本技术方案中，第一有机溶剂和第二有机溶剂均可选自日常生活中常见的有机溶剂，本技术方案通过简单的成分即可实现优异的技术效果，具有很高的经济推广价值。
[0023]优选地，所述第一有机溶剂以及第二有机溶剂为选自以下的一种或多种：丁基卡比醇、松油醇、醇酯十二、矿物油、环己烷、苯类芳香族化合物。
[0024]本技术方案中，第一有机溶剂和第二有机溶剂还可进一步选自丁基卡比醇、松油醇、醇酯十二、矿物油、环己烷、苯类芳香族化合物的任意一种或多种，由此进一步提升所生成的导电膜的表面平整度及致密度。
[0025]优选地，以所述烧结后形成高致密膜的导电浆料的总重量为基准，所述第一金属有机化合物的含量为20～60wt％；所述第二金属有机化合物的含量为0.1～5wt％；所述第三金属有机化合物的含量为0.1～2wt％。
[0026]本技术方案中，通过采用以上所述成分设计，当各金属有机化合物的含量在以上取值范围内时，更有助于形成表面平整、致密度高的导电膜。
[0027]优选地，还包括以下成分：C.纳米级别的导电金属粉体。
[0028]本技术方案中，通过采用以上所述成分设计，导电浆料在含有能够生成导电相的第一金属有机化合物的基础上，还可添加纳米级别的导电金属粉体以作为导电相，使用者可根据实际需要进行选择。
[0029]一种电子元器件，采用以上任一项所述的烧结后形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烧结后形成高致密膜的导电浆料，其特征在于，包括以下成分：A.有机载体，所述有机载体包含第一有机溶剂；B.金属有机化合物溶液，所述金属有机化合物溶液包含第二有机溶剂及溶解于第二有机溶剂中的金属有机化合物，所述金属有机化合物还能够溶解于第一有机溶剂；所述金属有机化合物包含：b1.生成导电相的第一金属有机化合物；b2.生成粘结相的第二金属有机化合物；b3.起阻烧作用的第三金属有机化合物。2.根据权利要求1所述的烧结后形成高致密膜的导电浆料，其特征在于，所述第一金属有机化合物含有元素M，元素M为选自以下的一种或多种：Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Mo、W、Al。3.根据权利要求1所述的烧结后形成高致密膜的导电浆料，其特征在于，所述第二金属有机化合物含有元素N，元素N为选自以下的一种或多种：Ca、Pb、B、Si、Bi、Cu、Ni、Zn、Te、Tl、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe。4.根据权利要求1所述的烧结后形成高致密膜的导电浆料，其特征在于，所述第三金属有机化合物含有元素X，元素X为选自以下的一种或多种：Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、W、Al、Hf、Ru、Os、Rh、Ir、Tl。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：金光耀，
申请(专利权)人：晶澜光电科技江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：