本發(fā)明涉及電子材料技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料及其制備方法。
背景技術(shù):
厚膜技術(shù)是通過絲網(wǎng)印刷的方法把絕緣介質(zhì)漿料、電阻漿料和導(dǎo)體漿料等材料涂制在基板上,經(jīng)過高溫?zé)Y(jié),在基板上形成粘附牢固的功能膜。
目前,厚膜技術(shù)在電加熱領(lǐng)域廣泛作為大功率電熱元件使用;其中,作為大功率電熱元件基板,不銹鋼基板具有機械性能好、抗沖擊性能的優(yōu)勢,越來越多的應(yīng)用于厚膜大功率電熱元件,且與之相匹配的電子漿料已相當(dāng)成熟;但是,不銹鋼基板升溫速率慢,密度大導(dǎo)致電熱元件笨重,厚膜電路元件燒成溫度高,能耗大。
而金屬鋁基板具有重量輕、差不多只有不銹鋼的三分之一,導(dǎo)熱性能好、易于加工等優(yōu)點,非常適合作為一種大功率電熱厚膜電路基板使用;但是金屬鋁的熱膨脹系數(shù)大,與目前常用的電子漿料不匹配,而且鋁的熔點較低,只660℃左右,在燒制電熱元件時不能使用傳統(tǒng)的高溫?zé)Y(jié)工藝。研制基于金屬鋁基板的大功率厚膜電熱元件,對其電子漿料提出了新要求,故本發(fā)明公開了一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料及其制備方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料,該中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料與燒結(jié)好的介質(zhì)漿料結(jié)合力好、附著力好且具有良好導(dǎo)電性能,符合大功率金屬鋁基板厚膜電路用導(dǎo)體漿料的要求。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料的制備方法,該制備方法能夠有效地生產(chǎn)制備上述導(dǎo)體漿料。
為達到上述目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。
一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料,包括有以下重量份的物料,具體為:
導(dǎo)電相粉末 70%-80%
有機載體 10%-20%
玻璃粉無機粘結(jié)相 2%-8%
助劑 2%-5%;
其中,導(dǎo)電相粉末由銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉以及銥粉組成;
有機載體由樹脂、溶劑組成;
玻璃粉無機粘結(jié)相由Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3組成。
其中,所述導(dǎo)電相粉末中銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉、銥粉四種物料的重量份依次為:88%-95%、2%-8%、1%-5%、0.5%-1%。
其中,所述導(dǎo)電相粉末中銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉、銥粉的平均粒徑值為0.8μm -4μm。
其中,所述有機載體中的樹脂為聚乙烯縮丁醛、丙烯酸甲酯、聚α一甲基苯乙烯中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
其中,所述有機載體中的溶劑為環(huán)己酮、松油醇、己二酸二甲酯、二乙二酸乙醚醋酸酯、二乙二酸丁醚醋酸酯、異氟爾酮中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
其中,所述玻璃粉無機粘結(jié)相中Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3七種物料的重量份依次為:50%-55%、30%-40%、1%-3% 、2%-3%、2%-5%、1%-3%、2%-4%。
其中,所述助劑為炭黑添加劑、氣相二氧化硅、BYK019消泡劑、BYK333流平劑中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
其中,該導(dǎo)體漿料的細度為1μm -5μm,粘度為 300 dPa·s -400dPa·s,方阻為5 mΩ/□-15mΩ/□。
其中,該導(dǎo)體漿料應(yīng)用于鋁基板的厚膜導(dǎo)體電路。
一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料的制備方法,包括有以下工藝步驟,具體為:
a、制備玻璃粉無機粘結(jié)相:稱取Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3,并將稱取好的Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3置于混料機中進行攪拌混合;待Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3所組成的玻璃粉混合料混勻后,將玻璃粉混合料裝入石墨坩堝中,并將裝有玻璃粉混合料的石墨坩堝放入至高溫爐中,以對玻璃粉混合料 進行熔煉處理,熔煉溫度為1200-1500℃,熔煉時間2-4小時;待玻璃粉混合料熔煉完成后,將溶化后的玻璃液進行淬火并形成玻璃渣,而后將玻璃渣裝入至球磨罐中進行球磨處理,球磨時間為10-15小時,以獲得粒徑值小于 5μm 的玻璃粉無機粘結(jié)相,而后對玻璃粉無機粘結(jié)相進行真空烘干處理,玻璃粉無機粘結(jié)相中Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3七種物料的重量份依次為:50%-55%、30%-40%、1%-3% 、2%-3%、2%-5%、1%-3%、2%-4%;
b、制備有機載體:將樹脂置于溶劑中,并于40-70℃溫度下溶解完全,以獲得透明有機載體;
c、制備導(dǎo)體漿料:稱取導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑,并將稱取好的導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑置于三輥研磨機中進行研磨處理,研磨處理后獲得細度小于5μm、粘度為300-400dPa·s的導(dǎo)體漿料;而后將研磨處理后的導(dǎo)體漿料通過600-800目的網(wǎng)孔過濾兩次,最后通過脫泡機進行脫泡處理2-5分鐘,以完成導(dǎo)體漿料制備,導(dǎo)體漿料中導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑四種物料的重量份依次為:70%-80%、10%-20%、2%-8%、2%-5%。
本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明所述的一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料,其包括有以下重量份的物料:導(dǎo)電相粉末70%-80%、有機載體10%-20%、玻璃粉無機粘結(jié)相2%-8%、助劑2%-5%;導(dǎo)電相粉末由銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉以及銥粉組成,有機載體由樹脂、溶劑組成,玻璃粉無機粘結(jié)相由Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3組成。通過上述物料配比,該導(dǎo)體漿料與燒結(jié)好的介質(zhì)漿料結(jié)合力好、附著力好且具有良好導(dǎo)電性能,符合大功率金屬鋁基板厚膜電路用導(dǎo)體漿料的要求。
本發(fā)明的另一有益效果為:本發(fā)明所述的一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料的制備方法,其包括以下工藝步驟:a、制備玻璃粉無機粘結(jié)相:稱取Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3,并將稱取好的Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3置于混料機中進行攪拌混合;待Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3所組成的玻璃粉混合料混勻后,將玻璃粉混合料裝入石墨坩堝中,并將裝有玻璃粉混合料的石墨坩堝放入至高溫爐中,以對玻璃粉混合料 進行熔煉處理,熔煉溫度為1200-1500℃,熔煉時間2-4小時;待玻璃粉混合料熔煉完成后,將溶化后的玻璃液進行淬火并形成玻璃渣,而后將玻璃渣裝入至球磨罐中進行球磨處理,球磨時間為10-15小時,以獲得粒徑值小于 5μm 的玻璃粉無機粘結(jié)相,而后對玻璃粉無機粘結(jié)相進行真空烘干處理,玻璃粉無機粘結(jié)相中Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3七種物料的重量份依次為:50%-55%、30%-40%、1%-3% 、2%-3%、2%-5%、1%-3%、2%-4%;b、制備有機載體:將樹脂置于溶劑中,并于40-70℃溫度下溶解完全,以獲得透明有機載體;c、制備導(dǎo)體漿料:稱取導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑,并將稱取好的導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑置于三輥研磨機中進行研磨處理,研磨處理后獲得細度小于5μm、粘度為300-400dPa·s的導(dǎo)體漿料;而后將研磨處理后的導(dǎo)體漿料通過600-800目的網(wǎng)孔過濾兩次,最后通過脫泡機進行脫泡處理2-5分鐘,以完成導(dǎo)體漿料制備,導(dǎo)體漿料中導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑四種物料的重量份依次為:70%-80%、10%-20%、2%-8%、2%-5%。通過上述工藝步驟設(shè)計,該制備方法能夠有效地生產(chǎn)制備上述導(dǎo)體漿料。
附圖說明
圖1為所用的片狀銀粉的SEM圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體的實施方式來對本發(fā)明進行說明。
實施例一,一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料,包括有以下重量份的物料,具體為:
導(dǎo)電相粉末 80%
有機載體 15%
玻璃粉無機粘結(jié)相 3%
助劑 2%。
其中,導(dǎo)電相粉末由銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉以及銥粉組成,導(dǎo)電相粉末中銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉、銥粉四種物料的重量份依次為:88%、8%、3%、1%,且導(dǎo)電相粉末中銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉、銥粉的平均粒徑值為0.8μm -4μm;其中,銀粉為片式銀粉。
有機載體由樹脂、溶劑組成,有機載體中的樹脂為聚乙烯縮丁醛,有機載體中的溶劑為松油醇,有機載體中聚乙烯縮丁醛的重量份為15%,有機載體中松油醇的重量份為85%。
玻璃粉無機粘結(jié)相由Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3組成,玻璃粉無機粘結(jié)相中Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3七種物料的重量份依次為:55%、37%、1%、2%、2%、1%、2%。
助劑為炭黑添加劑、氣相二氧化硅、BYK019消泡劑、BYK333流平劑中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
另外,該導(dǎo)體漿料的細度為1μm -5μm,粘度為 300 dPa·s -400dPa·s;其中,該導(dǎo)體漿料應(yīng)用于鋁基板的厚膜導(dǎo)體電路。
通過上述物料配比,本實施例一的中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料具有以下優(yōu)點,具體為:
1、為無鉛體系,無有害物質(zhì),符合環(huán)保需求;
2、燒結(jié)溫度比傳統(tǒng)導(dǎo)體漿料低,節(jié)約資源;
3、應(yīng)用于輕質(zhì)基材金屬鋁基板厚膜導(dǎo)體電路;
4、導(dǎo)體的方阻比高溫烘烤的導(dǎo)體方阻低。
故而,本實施例一的導(dǎo)體漿料能夠有效地解決現(xiàn)有漿料燒結(jié)溫度高、含有鉛、鎘等重金屬成分、不適應(yīng)無鉛焊接工藝的等問題,該導(dǎo)體漿料與燒結(jié)好的介質(zhì)漿料結(jié)合力好、附著力好且具有良好導(dǎo)電性能,符合大功率金屬鋁基板厚膜電路用導(dǎo)體漿料的要求。
需進一步指出,本實施例一的導(dǎo)體漿料可以采用以下制備方法制備而成,具體的,一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料的制備方法,其包括有以下工藝步驟:
a、制備玻璃粉無機粘結(jié)相:稱取Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3,并將稱取好的Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3置于混料機中進行攪拌混合;待Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3所組成的玻璃粉混合料混勻后,將玻璃粉混合料裝入石墨坩堝中,并將裝有玻璃粉混合料的石墨坩堝放入至高溫爐中,以對玻璃粉混合料 進行熔煉處理,熔煉溫度為1300℃,熔煉時間3小時;待玻璃粉混合料熔煉完成后,將溶化后的玻璃液進行淬火并形成玻璃渣,而后將玻璃渣裝入至球磨罐中進行球磨處理,球磨時間為10小時,以獲得粒徑值為4μm 的玻璃粉無機粘結(jié)相,而后對玻璃粉無機粘結(jié)相進行真空烘干處理,玻璃粉無機粘結(jié)相中Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3七種物料的重量份依次為:55%、37%、1%、2%、2%、1%、2%;
b、制備有機載體:將樹脂置于溶劑中,并于40-70℃溫度下溶解完全,以獲得透明有機載體,有機載體中的樹脂為聚乙烯縮丁醛,有機載體中的溶劑為松油醇,有機載體中聚乙烯縮丁醛的重量份為15%,有機載體中松油醇的重量份為85%;
c、制備導(dǎo)體漿料:稱取導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑,并將稱取好的導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑置于三輥研磨機中進行研磨處理,研磨處理后獲得細度小于5μm、粘度為300-400dPa·s的導(dǎo)體漿料;而后將研磨處理后的導(dǎo)體漿料通過600-800目的網(wǎng)孔過濾兩次,最后通過脫泡機進行脫泡處理2-5分鐘,以完成導(dǎo)體漿料制備,導(dǎo)體漿料中導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑四種物料的重量份依次為:80%、15%、3%、2%;
d、將制作的導(dǎo)體漿料印刷在燒結(jié)好介質(zhì)漿料的鋁基板上,形成需要的圖形,在165℃干燥10min,在560℃燒結(jié)10min。
通過上述工藝步驟設(shè)計,該制備方法能夠有效地生產(chǎn)制備本實施例一的導(dǎo)體漿料。
實施例二,一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料,包括有以下重量份的物料,具體為:
導(dǎo)電相粉末 78%
有機載體 16%
玻璃粉無機粘結(jié)相 2%
助劑 4%。
其中,導(dǎo)電相粉末由銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉以及銥粉組成,導(dǎo)電相粉末中銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉、銥粉四種物料的重量份依次為:90%、8%、1%、1%,且導(dǎo)電相粉末中銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉、銥粉的平均粒徑值為0.8μm -4μm;其中,銀粉為片式銀粉。
有機載體由樹脂、溶劑組成,有機載體中的樹脂為聚乙烯縮丁醛,有機載體中的溶劑為松油醇,有機載體中聚乙烯縮丁醛的重量份為15%,有機載體中松油醇的重量份為85%。
玻璃粉無機粘結(jié)相由Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3組成,玻璃粉無機粘結(jié)相中Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3七種物料的重量份依次為:53%、35%、3%、2%、3%、1%、3%。
助劑為炭黑添加劑、氣相二氧化硅、BYK019消泡劑、BYK333流平劑中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
另外,該導(dǎo)體漿料的細度為1μm -5μm,粘度為 300 dPa·s -400dPa·s;其中,該導(dǎo)體漿料應(yīng)用于鋁基板的厚膜導(dǎo)體電路。
通過上述物料配比,本實施例二的中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料具有以下優(yōu)點,具體為:
1、為無鉛體系,無有害物質(zhì),符合環(huán)保需求;
2、燒結(jié)溫度比傳統(tǒng)導(dǎo)體漿料低,節(jié)約資源;
3、應(yīng)用于輕質(zhì)基材金屬鋁基板厚膜導(dǎo)體電路;
4、導(dǎo)體的方阻比高溫烘烤的導(dǎo)體方阻低。
故而,本實施例二的導(dǎo)體漿料能夠有效地解決現(xiàn)有漿料燒結(jié)溫度高、含有鉛、鎘等重金屬成分、不適應(yīng)無鉛焊接工藝的等問題,該導(dǎo)體漿料與燒結(jié)好的介質(zhì)漿料結(jié)合力好、附著力好且具有良好導(dǎo)電性能,符合大功率金屬鋁基板厚膜電路用導(dǎo)體漿料的要求。
需進一步指出,本實施例二的導(dǎo)體漿料可以采用以下制備方法制備而成,具體的,一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料的制備方法,其包括有以下工藝步驟:
a、制備玻璃粉無機粘結(jié)相:稱取Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3,并將稱取好的Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3置于混料機中進行攪拌混合;待Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3所組成的玻璃粉混合料混勻后,將玻璃粉混合料裝入石墨坩堝中,并將裝有玻璃粉混合料的石墨坩堝放入至高溫爐中,以對玻璃粉混合料 進行熔煉處理,熔煉溫度為1250℃,熔煉時間3小時;待玻璃粉混合料熔煉完成后,將溶化后的玻璃液進行淬火并形成玻璃渣,而后將玻璃渣裝入至球磨罐中進行球磨處理,球磨時間為10小時,以獲得粒徑值為4μm 的玻璃粉無機粘結(jié)相,而后對玻璃粉無機粘結(jié)相進行真空烘干處理,玻璃粉無機粘結(jié)相中Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3七種物料的重量份依次為:53%、35%、3%、2%、3%、1%、3%;
b、制備有機載體:將樹脂置于溶劑中,并于40-70℃溫度下溶解完全,以獲得透明有機載體,有機載體中的樹脂為聚乙烯縮丁醛,有機載體中的溶劑為松油醇,有機載體中聚乙烯縮丁醛的重量份為15%,有機載體中松油醇的重量份為85%;
c、制備導(dǎo)體漿料:稱取導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑,并將稱取好的導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑置于三輥研磨機中進行研磨處理,研磨處理后獲得細度小于5μm、粘度為300-400dPa·s的導(dǎo)體漿料;而后將研磨處理后的導(dǎo)體漿料通過600-800目的網(wǎng)孔過濾兩次,最后通過脫泡機進行脫泡處理2-5分鐘,以完成導(dǎo)體漿料制備,導(dǎo)體漿料中導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑四種物料的重量份依次為:78%、16%、2%、4%;
d、將制作的導(dǎo)體漿料印刷在燒結(jié)好介質(zhì)漿料的鋁基板上,形成需要的圖形,在165℃干燥10min,在560℃燒結(jié)10min。
通過上述工藝步驟設(shè)計,該制備方法能夠有效地生產(chǎn)制備本實施例二的導(dǎo)體漿料。
實施例三,一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料,包括有以下重量份的物料,具體為:
導(dǎo)電相粉末 76%
有機載體 18%
玻璃粉無機粘結(jié)相 4%
助劑 2%。
其中,導(dǎo)電相粉末由銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉以及銥粉組成,導(dǎo)電相粉末中銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉、銥粉四種物料的重量份依次為:93%、3%、3.5%、0.5%,且導(dǎo)電相粉末中銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉、銥粉的平均粒徑值為0.8μm -4μm;其中,銀粉為片式銀粉。
有機載體由樹脂、溶劑組成,有機載體中的樹脂為聚乙烯縮丁醛,有機載體中的溶劑為松油醇,有機載體中聚乙烯縮丁醛的重量份為20%,有機載體中松油醇的重量份為80%。
玻璃粉無機粘結(jié)相由Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3組成,玻璃粉無機粘結(jié)相中Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3七種物料的重量份依次為:54%、30%、3%、3%、5%、2%、3%。
助劑為炭黑添加劑、氣相二氧化硅、BYK019消泡劑、BYK333流平劑中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
另外,該導(dǎo)體漿料的細度為1μm -5μm,粘度為 300 dPa·s -400dPa·s;其中,該導(dǎo)體漿料應(yīng)用于鋁基板的厚膜導(dǎo)體電路。
通過上述物料配比,本實施例三的中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料具有以下優(yōu)點,具體為:
1、為無鉛體系,無有害物質(zhì),符合環(huán)保需求;
2、燒結(jié)溫度比傳統(tǒng)導(dǎo)體漿料低,節(jié)約資源;
3、應(yīng)用于輕質(zhì)基材金屬鋁基板厚膜導(dǎo)體電路;
4、導(dǎo)體的方阻比高溫烘烤的導(dǎo)體方阻低。
故而,本實施例三的導(dǎo)體漿料能夠有效地解決現(xiàn)有漿料燒結(jié)溫度高、含有鉛、鎘等重金屬成分、不適應(yīng)無鉛焊接工藝的等問題,該導(dǎo)體漿料與燒結(jié)好的介質(zhì)漿料結(jié)合力好、附著力好且具有良好導(dǎo)電性能,符合大功率金屬鋁基板厚膜電路用導(dǎo)體漿料的要求。
需進一步指出,本實施例三的導(dǎo)體漿料可以采用以下制備方法制備而成,具體的,一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料的制備方法,其包括有以下工藝步驟:
a、制備玻璃粉無機粘結(jié)相:稱取Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3,并將稱取好的Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3置于混料機中進行攪拌混合;待Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3所組成的玻璃粉混合料混勻后,將玻璃粉混合料裝入石墨坩堝中,并將裝有玻璃粉混合料的石墨坩堝放入至高溫爐中,以對玻璃粉混合料 進行熔煉處理,熔煉溫度為1200℃,熔煉時間3小時;待玻璃粉混合料熔煉完成后,將溶化后的玻璃液進行淬火并形成玻璃渣,而后將玻璃渣裝入至球磨罐中進行球磨處理,球磨時間為10小時,以獲得粒徑值為4μm 的玻璃粉無機粘結(jié)相,而后對玻璃粉無機粘結(jié)相進行真空烘干處理,玻璃粉無機粘結(jié)相中Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3七種物料的重量份依次為:54%、30%、3%、3%、5%、2%、3%;
b、制備有機載體:將樹脂置于溶劑中,并于40-70℃溫度下溶解完全,以獲得透明有機載體,有機載體中的樹脂為聚乙烯縮丁醛,有機載體中的溶劑為松油醇,有機載體中聚乙烯縮丁醛的重量份為15%,有機載體中松油醇的重量份為85%;
c、制備導(dǎo)體漿料:稱取導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑,并將稱取好的導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑置于三輥研磨機中進行研磨處理,研磨處理后獲得細度小于5μm、粘度為300-400dPa·s的導(dǎo)體漿料;而后將研磨處理后的導(dǎo)體漿料通過600-800目的網(wǎng)孔過濾兩次,最后通過脫泡機進行脫泡處理2-5分鐘,以完成導(dǎo)體漿料制備,導(dǎo)體漿料中導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑四種物料的重量份依次為:76%、18%、4%、2%;
d、將制作的導(dǎo)體漿料印刷在燒結(jié)好介質(zhì)漿料的鋁基板上,形成需要的圖形,在165℃干燥10min,在560℃燒結(jié)10min。
通過上述工藝步驟設(shè)計,該制備方法能夠有效地生產(chǎn)制備本實施例三的導(dǎo)體漿料。
實施例四,一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料,包括有以下重量份的物料,具體為:
導(dǎo)電相粉末 74%
有機載體 18%
玻璃粉無機粘結(jié)相 5%
助劑 3%。
其中,導(dǎo)電相粉末由銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉以及銥粉組成,導(dǎo)電相粉末中銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉、銥粉四種物料的重量份依次為:90%、8%、1%、1%,且導(dǎo)電相粉末中銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉、銥粉的平均粒徑值為0.8μm -4μm;其中,銀粉為片式銀粉。
有機載體由樹脂、溶劑組成,有機載體中的樹脂為聚乙烯縮丁醛,有機載體中的溶劑為松油醇,有機載體中聚乙烯縮丁醛的重量份為25%,有機載體中松油醇的重量份為75%。
玻璃粉無機粘結(jié)相由Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3組成,玻璃粉無機粘結(jié)相中Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3七種物料的重量份依次為:50%、40%、2%、2%、2%、2%、2%。
助劑為炭黑添加劑、氣相二氧化硅、BYK019消泡劑、BYK333流平劑中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
另外,該導(dǎo)體漿料的細度為1μm-5μm,粘度為 300 dPa·s -400dPa·s;其中,該導(dǎo)體漿料應(yīng)用于鋁基板的厚膜導(dǎo)體電路。
通過上述物料配比,本實施例四的中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料具有以下優(yōu)點,具體為:
1、為無鉛體系,無有害物質(zhì),符合環(huán)保需求;
2、燒結(jié)溫度比傳統(tǒng)導(dǎo)體漿料低,節(jié)約資源;
3、應(yīng)用于輕質(zhì)基材金屬鋁基板厚膜導(dǎo)體電路;
4、導(dǎo)體的方阻比高溫烘烤的導(dǎo)體方阻低。
故而,本實施例四的導(dǎo)體漿料能夠有效地解決現(xiàn)有漿料燒結(jié)溫度高、含有鉛、鎘等重金屬成分、不適應(yīng)無鉛焊接工藝的等問題,該導(dǎo)體漿料與燒結(jié)好的介質(zhì)漿料結(jié)合力好、附著力好且具有良好導(dǎo)電性能,符合大功率金屬鋁基板厚膜電路用導(dǎo)體漿料的要求。
需進一步指出,本實施例四的導(dǎo)體漿料可以采用以下制備方法制備而成,具體的,一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料的制備方法,其包括有以下工藝步驟:
a、制備玻璃粉無機粘結(jié)相:稱取Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3,并將稱取好的Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3置于混料機中進行攪拌混合;待Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3所組成的玻璃粉混合料混勻后,將玻璃粉混合料裝入石墨坩堝中,并將裝有玻璃粉混合料的石墨坩堝放入至高溫爐中,以對玻璃粉混合料 進行熔煉處理,熔煉溫度為1400℃,熔煉時間3小時;待玻璃粉混合料熔煉完成后,將溶化后的玻璃液進行淬火并形成玻璃渣,而后將玻璃渣裝入至球磨罐中進行球磨處理,球磨時間為10小時,以獲得粒徑值為4μm 的玻璃粉無機粘結(jié)相,而后對玻璃粉無機粘結(jié)相進行真空烘干處理,玻璃粉無機粘結(jié)相中Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3七種物料的重量份依次為:50%、40%、2%、2%、2%、2%、2%;
b、制備有機載體:將樹脂置于溶劑中,并于40-70℃溫度下溶解完全,以獲得透明有機載體,有機載體中的樹脂為聚乙烯縮丁醛,有機載體中的溶劑為松油醇,有機載體中聚乙烯縮丁醛的重量份為25%,有機載體中松油醇的重量份為75%;
c、制備導(dǎo)體漿料:稱取導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑,并將稱取好的導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑置于三輥研磨機中進行研磨處理,研磨處理后獲得細度小于5μm、粘度為300-400dPa·s的導(dǎo)體漿料;而后將研磨處理后的導(dǎo)體漿料通過600-800目的網(wǎng)孔過濾兩次,最后通過脫泡機進行脫泡處理2-5分鐘,以完成導(dǎo)體漿料制備,導(dǎo)體漿料中導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑四種物料的重量份依次為:74%、18%、5%、3%;
d、將制作的導(dǎo)體漿料印刷在燒結(jié)好介質(zhì)漿料的鋁基板上,形成需要的圖形,在165℃干燥10min,在560℃燒結(jié)10min。
通過上述工藝步驟設(shè)計,該制備方法能夠有效地生產(chǎn)制備本實施例四的導(dǎo)體漿料。
實施例五,一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料,包括有以下重量份的物料,具體為:
導(dǎo)電相粉末 70%
有機載體 20%
玻璃粉無機粘結(jié)相 5%
助劑 5%。
其中,導(dǎo)電相粉末由銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉以及銥粉組成,導(dǎo)電相粉末中銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉、銥粉四種物料的重量份依次為:90%、8%、1%、1%,且導(dǎo)電相粉末中銀粉、鈀粉、五氧化二釕粉、銥粉的平均粒徑值為0.8μm -4μm;其中,銀粉為片式銀粉。
有機載體由樹脂、溶劑組成,有機載體中的樹脂為聚乙烯縮丁醛,有機載體中的溶劑為松油醇,有機載體中聚乙烯縮丁醛的重量份為20%,有機載體中松油醇的重量份為80%。
玻璃粉無機粘結(jié)相由Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3組成,玻璃粉無機粘結(jié)相中Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3七種物料的重量份依次為:50%、40%、2%、2%、2%、2%、2%。
助劑為炭黑添加劑、氣相二氧化硅、BYK019消泡劑、BYK333流平劑中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
另外,該導(dǎo)體漿料的細度為1μm -5μm,粘度為 300 dPa·s -400dPa·s;其中,該導(dǎo)體漿料應(yīng)用于鋁基板的厚膜導(dǎo)體電路。
通過上述物料配比,本實施例五的中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料具有以下優(yōu)點,具體為:
1、為無鉛體系,無有害物質(zhì),符合環(huán)保需求;
2、燒結(jié)溫度比傳統(tǒng)導(dǎo)體漿料低,節(jié)約資源;
3、應(yīng)用于輕質(zhì)基材金屬鋁基板厚膜導(dǎo)體電路;
4、導(dǎo)體的方阻比高溫烘烤的導(dǎo)體方阻低。
故而,本實施例五的導(dǎo)體漿料能夠有效地解決現(xiàn)有漿料燒結(jié)溫度高、含有鉛、鎘等重金屬成分、不適應(yīng)無鉛焊接工藝的等問題,該導(dǎo)體漿料與燒結(jié)好的介質(zhì)漿料結(jié)合力好、附著力好且具有良好導(dǎo)電性能,符合大功率金屬鋁基板厚膜電路用導(dǎo)體漿料的要求。
需進一步指出,本實施例五的導(dǎo)體漿料可以采用以下制備方法制備而成,具體的,一種中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料的制備方法,其包括有以下工藝步驟:
a、制備玻璃粉無機粘結(jié)相:稱取Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3,并將稱取好的Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3置于混料機中進行攪拌混合;待Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3所組成的玻璃粉混合料混勻后,將玻璃粉混合料裝入石墨坩堝中,并將裝有玻璃粉混合料的石墨坩堝放入至高溫爐中,以對玻璃粉混合料 進行熔煉處理,熔煉溫度為1450℃,熔煉時間3小時;待玻璃粉混合料熔煉完成后,將溶化后的玻璃液進行淬火并形成玻璃渣,而后將玻璃渣裝入至球磨罐中進行球磨處理,球磨時間為10小時,以獲得粒徑值為4μm 的玻璃粉無機粘結(jié)相,而后對玻璃粉無機粘結(jié)相進行真空烘干處理,玻璃粉無機粘結(jié)相中Bi2O3、SiO2 、Al2O3、ZnO、CuO、ZrO2、B2O3七種物料的重量份依次為:50%、40%、2%、2%、2%、2%、2%;
b、制備有機載體:將樹脂置于溶劑中,并于40-70℃溫度下溶解完全,以獲得透明有機載體,有機載體中的樹脂為聚乙烯縮丁醛,有機載體中的溶劑為松油醇,有機載體中聚乙烯縮丁醛的重量份為20%,有機載體中松油醇的重量份為80%;
c、制備導(dǎo)體漿料:稱取導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑,并將稱取好的導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑置于三輥研磨機中進行研磨處理,研磨處理后獲得細度小于5μm、粘度為300-400dPa·s的導(dǎo)體漿料;而后將研磨處理后的導(dǎo)體漿料通過600-800目的網(wǎng)孔過濾兩次,最后通過脫泡機進行脫泡處理2-5分鐘,以完成導(dǎo)體漿料制備,導(dǎo)體漿料中導(dǎo)電相粉末、有機載體、玻璃粉無機粘結(jié)相、助劑四種物料的重量份依次為:70%、20%、5%、5%;
d、將制作的導(dǎo)體漿料印刷在燒結(jié)好介質(zhì)漿料的鋁基板上,形成需要的圖形,在165℃干燥10min,在560℃燒結(jié)10min。
通過上述工藝步驟設(shè)計,該制備方法能夠有效地生產(chǎn)制備本實施例五的導(dǎo)體漿料。
需進一步指出,對實施例1-5制備的中高溫厚膜電路導(dǎo)體漿料性能測試進行測試,其中包括對導(dǎo)電性、附著力測試,且導(dǎo)電性、附著力測試標(biāo)準(zhǔn)分別如以下國標(biāo)所示:GB/T 5210-2006和GB/12158-1990。
以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。