System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种电子浆料及其制备方法和应用技术_技高网

一种电子浆料及其制备方法和应用技术

技术编号:41142333 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-30 18:11
本发明专利技术公开了一种电子浆料及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的电子浆料包括以下制备原料:有机树脂、有机溶剂、混合粉体、功能助剂;所述有机溶剂和有机树脂的质量比为(1~4):1,所述混合粉体和有机树脂的质量比(12~19):1。本发明专利技术通过对电子浆料中的原料及组成的调控,能实现对浆料的平衡储能模量G0与损耗因子的数值范围进行调控,从而得到具有合适粘弹性的电子浆料,进而使得到的MLCC外部铜层粘附性与致密性大大提升,有效地解决了外部电极层易脱落或易漏液的问题,在获得良好端接外观的同时延长了MLCC的使用寿命,提高了产品的可靠性并节省了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子材料,尤其涉及一种电子浆料及其制备方法和应用


技术介绍

1、电子浆料作为众多电子元器件制备过程中所广泛使用的高技术功能材料,通过印刷、流平、烧结等工艺在陶瓷、玻璃等载体上形成导电层,进一步应用于集成电路、电阻器件、电容器等多种电子设备产品中。

2、电子浆料一般由金属相功能性粉体及有机相载体组成,根据所含金属种类的不同,可分为金浆、银浆、铜浆、镍浆等,而基于银浆导电性优良,常被广泛应用于片式多层陶瓷电容器(multi-layers ceramic capacitor,mlcc)外电极的制备,但银浆价格昂贵、制备成本较高,在实际生产过程中已逐渐被价格低廉且导电性良好的铜浆所取代。

3、一般地,现最常用的mlcc外电极为三层结构,分别为铜层、镍层与锡层,其中,铜层作为将内电极引出并与镍层直接连接的最内层电极,对mlcc的可靠性起着决定性的作用。现有技术是使用铜浆通过浸渍后烧结的方法得到铜层(端铜),镍层与锡层则是通过电镀的形式得到,通过端铜的方式制备出的铜层因其铜浆性能不佳常会出现烧结后致密度低或外观缺陷而影响产品的可靠性及良率,并且对后续镀层密封性能存在较大的影响,严重甚至会造成外电极整体脱落或漏液等问题,因此,设计出一种各项性能良好的铜浆对于改善mlcc产品外观、提升可靠性与使用寿命均起到至关重要的作用。


技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的问题,本专利技术的目的之一在于提供一种电子浆料,其粘弹性能良好,可得到具有良好密封性、外观合格率及可靠性高的mlcc。

2、本专利技术的目的之二在于提供一种上述电子浆料的制备方法。

3、本专利技术的目的之三在于提供一种包含上述电子浆料的片式多层陶瓷电容器。

4、为了实现上述目的,本专利技术所采取的技术方案是:

5、本专利技术的第一方面提供了一种电子浆料,包括以下制备原料:有机树脂、有机溶剂、混合粉体、功能助剂;所述有机溶剂和有机树脂的质量比为(1~4):1,所述混合粉体和有机树脂的质量比(12~19):1。

6、专利技术人发现,当混合粉体和有机树脂的质量比大于19时或有机溶剂和有机树脂的质量比大于4时,有机树脂与混合粉体的结合力较差,端接密封性较差,容易造成外电极层脱落,且形成的支撑网络结构较少,容易出现端头凹陷,此时损耗因子会过大,平衡储能模量低于50pa;当混合粉体和有机树脂的质量比小于12时或有机溶剂和有机树脂的质量比小于1时,容易在排胶过程中出现开裂和侧端鼓泡,导致外电极层外观不良,即本专利技术的有机溶剂、有机树脂、混合粉体需要保持特定的配比关系,超过该配比关系会导致浆料的粘弹性不满足使用要求,制得的铜层及mlcc产品性能劣化,密封性较差、使用寿命较短。

7、优选地,所述混合粉体包括铜粉和玻璃粉,所述铜粉和玻璃粉的质量比为(4~5):1。

8、优选地,所述铜粉包括球状铜粉和片状铜粉。

9、优选地,所述片状铜粉质量占铜粉总质量的10~60wt%;进一步优选地,所述片状铜粉质量占铜粉总质量的20~50wt%。

10、优选地,所述球状铜粉的粒径范围为1~5μm,所述片状铜粉的粒径范围为4~5μm。

11、在本专利技术的具体实施方式中,若球状铜粉的粒径偏小或片状铜粉的含量偏少时,导致混合后制得的电子浆料中的金属粉体容易流动,从而在端接过程中容易出现凹陷的情况,此时损耗因子数值会偏大,平衡储能模量会偏低;而球状铜粉的粒径偏大或片状铜粉的含量偏高时,会使得整体烧结活性偏低,较难烧结成型。

12、优选地,所述玻璃粉包括以下质量百分比的组分:35~60%baco3、5~15%al2o3、10~30%b2o3、5~10%caco3、0~5%na2o、0~5%sro。

13、优选地,所述有机树脂包括乙基纤维素、丙烯酸树脂、环氧树脂、硝酸纤维素树脂、苯乙烯树脂或苯酚树脂中的至少一种。

14、优选地,所述有机溶剂包括醇类、酯类或醚类有机溶剂中的至少一种;进一步优选地有机溶剂包括松油醇、氢化松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇乙酸酯、柠檬酸三丁酯或二丙二醇丙醚中的至少一种。

15、优选地,所述功能助剂包括聚酰胺蜡、气相二氧化硅、氢化蓖麻油或有机膨润土中的至少一种。

16、优选地,所述功能助剂在电子浆料中的质量百分比为5~15wt%。

17、所述电子浆料在剪切应变范围为0.01%~0.1%时,平衡储能模量g0为50~500pa,损耗因子为1~8。

18、浆料的储能模量g又称为弹性模量,代表浆料发生可逆弹性形变时所储存的能量,是浆料弹性变形的度量,而当g存在常数值g0时,代表着浆料内部具有线性粘弹性区域,该常数值g0称为平衡储能模量。本专利技术电子浆料在剪切应变为0.01%~0.1%范围内的平衡储能模量g0为50~500pa,可以保证浆料具有合适的粘弹性。

19、本专利技术的损耗因子是指电子浆料的损耗模量与储能模量之比,本专利技术电子浆料的损耗因子可以由各制备原料的组成及配比进行调节,最终需保证电子浆料在剪切应变为0.01~0.1%范围内的损耗因子为1~8。当浆料的损耗因子<1时,浆料状态偏固体形式,在端接使用的过程中引入的拉丝会以端头凸起的形式存在;当浆料的损耗因子>8时,此时浆料状态偏液态形式,在极小的应力条件下极易发生流动,使得在端接使用的过程中铜层容易产生端顶凹陷以及侧端流挂问题。本专利技术的电子浆料损耗因子为1~8之间,浆料剪切应变较低,粘弹性及流平性良好,在应用于片式多层陶瓷电容器的端电极时,端接过程中不容易产生凹陷,使用本专利技术的电子浆料可得到具有良好密封性、外观合格率及可靠性高的mlcc。

20、本专利技术的第二方面提供了一种本专利技术的第一方面所述的电子浆料的制备方法,包括以下步骤:将各制备原料混合进行反应,得到所述的电子浆料。

21、优选地,所述制备方法包括以下步骤:将有机溶剂和有机树脂进行第一混合后得到胶水,将玻璃粉和铜粉进行第二混合后得到混合粉体,再将胶水、混合粉体和功能助剂进行第三混合,得到所述的电子浆料。

22、优选地,所述第一混合的混合温度为60~120℃。

23、优选地,所述第一混合的混合频率为20~50hz。

24、在本专利技术的具体实施方式中,所述第一混合中,混合至有机树脂在有机溶剂中完全溶解即可。

25、优选地,所述第二混合的混合时间为5~10min。

26、优选地,所述第三混合的混合时间为60~120min。

27、在本专利技术的具体实施方式中,所述第二混合的混合温度为室温。

28、在本专利技术的具体实施方式中,所述第三混合的混合温度为室温。

29、在本专利技术的具体实施方式中,所述室温为20~30℃。

30、本专利技术的第三方面提供了一种片式多层陶瓷电容器,所述片式多层陶瓷电容器的外层铜电极由本专利技术第一方面所述的电子浆料制得。

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【技术保护点】

1.一种电子浆料,其特征在于,包括以下制备原料:有机树脂、有机溶剂、混合粉体、功能助剂;所述有机溶剂和有机树脂的质量比为(1~4):1,所述混合粉体和有机树脂的质量比(12~19):1。

2.根据权利要求1所述的电子浆料,其特征在于,所述混合粉体包括铜粉和玻璃粉,所述铜粉和玻璃粉的质量比为(4~5):1。

3.根据权利要求2所述的电子浆料,其特征在于,所述铜粉包括球状铜粉和片状铜粉。

4.根据权利要求3所述的电子浆料,其特征在于,所述片状铜粉质量占铜粉总质量的10~60wt%;优选地,所述片状铜粉质量占铜粉总质量的20~50wt%。

5.根据权利要求3所述的电子浆料,其特征在于,所述球状铜粉的粒径范围为1~5μm,所述片状铜粉的粒径范围为4~5μm。

6.根据权利要求2所述的电子浆料,其特征在于,所述玻璃粉包括以下质量百分比的组分:

7.根据权利要求1所述的电子浆料,其特征在于,所述有机树脂包括乙基纤维素、丙烯酸树脂、环氧树脂、硝酸纤维素树脂、苯乙烯树脂或苯酚树脂中的至少一种;

8.根据权利要求1所述的电子浆料,其特征在于,所述电子浆料在剪切应变范围为0.01%~0.1%时,平衡储能模量G0为50~500Pa,损耗因子为1~8。

9.根据权利要求1~8任一项所述的电子浆料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将各制备原料混合进行反应,得到所述的电子浆料。

10.一种片式多层陶瓷电容器,其特征在于,所述片式多层陶瓷电容器的外层铜电极由权利要求1~8任一项所述的电子浆料制得。

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【技术特征摘要】

1.一种电子浆料,其特征在于,包括以下制备原料:有机树脂、有机溶剂、混合粉体、功能助剂;所述有机溶剂和有机树脂的质量比为(1~4):1,所述混合粉体和有机树脂的质量比(12~19):1。

2.根据权利要求1所述的电子浆料,其特征在于,所述混合粉体包括铜粉和玻璃粉,所述铜粉和玻璃粉的质量比为(4~5):1。

3.根据权利要求2所述的电子浆料,其特征在于,所述铜粉包括球状铜粉和片状铜粉。

4.根据权利要求3所述的电子浆料,其特征在于,所述片状铜粉质量占铜粉总质量的10~60wt%;优选地,所述片状铜粉质量占铜粉总质量的20~50wt%。

5.根据权利要求3所述的电子浆料,其特征在于,所述球状铜粉的粒径范围为1~5μm,所述片状铜粉的粒径范围为4~5...

【专利技术属性】
技术研发人员:马艳红刘杰鹏
申请(专利权)人:德阳三环科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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