專利名稱：一種環(huán)保型無鉛半導體陶瓷電容電極銀漿及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體陶瓷電容電極銀漿技術領域。
背景技術：
半導體陶瓷電容電極用銀漿由超細銀粉、無機粘結(jié)相——無鉛玻璃粉、無機添加劑和有機載體組成，是半導體陶瓷電容器的基礎材料。經(jīng)過絲網(wǎng)印刷、流平、烘干、燒結(jié)等工藝，電子銀漿在基片上燒結(jié)形成導電膜，做成半導體陶瓷電容電子元器件。半導體陶瓷電容電極除了要求漿料具有良好的印刷性能之外，還要求印燒后有良好的電性能、可焊性以及銀面致密、光亮、無孔洞、氣泡等。對于這些新的要求，國產(chǎn)漿料普遍存在印刷性能差、電容量偏低、損耗角正切值偏大、銀面暗淡等缺點。公開號為CN101777423A，
公開日為2010年7月14日，發(fā)明名稱為“一種環(huán)保型陶瓷電容器用電極銀漿的漿制備方法”公開了一種陶瓷電容器用電極銀漿的制備方法，其是由超細銀粉、環(huán)保型玻璃粉、有機粘合劑和稀釋劑制成。其中，玻璃粉含有=Bi2O3SO 85%， SiO2 1 5%，化03 4 7%，ZnO 5 12% ；Al2O3 d公開號為CN102157221A，
公開日為2011年8月17日，發(fā)明名稱為“一種環(huán)保型半導體電容器用電極銀漿的漿制備方法”公開了一種半導體電容器用電極銀漿的漿制備方法，其是由超細銀粉、玻璃粉、有機粘合劑和稀釋劑制成。其中，玻璃粉含有Bi20370 76%, SiO2 11 15%，SrO 2 6%，ZnO 6 10% ；TiO2 1 3%。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于彌補現(xiàn)有技術的不足，提供一種新的環(huán)保型無鉛半導體陶瓷電容電極銀漿及其制備方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案一種環(huán)保型無鉛半導體陶瓷電容電極銀漿的制備方法，其包括以下步驟(1)制備玻璃粉把以下質(zhì)量百分比的組份化03 20 30Wt%、Si& 5 25Wt%、Bi203 50 70Wt%、 Al2O3 2 20Wt%、無機添加劑I 1 2%混合均勻，加熱球磨至粒度小于15 μ m，過濾烘干；(2)制備有機載體由重量含量為5 25%的高分子樹脂、重量含量為55 80%的混合溶劑、重量含量為1 10%的有機添加劑混合組成；(3)按以下質(zhì)量含量配料超細銀粉50 75Wt%，無鉛玻璃粉4 IOWt%，無機添加劑II 1 2Wt%有機載體20 35Wt %將所述超細銀粉、玻璃粉、及無機添加劑II按比例配成粉料攪拌均勻后，加入所述有機載體，高速分散后輥軋至細度小于IOym以下，加入稀釋劑，調(diào)整粘度；所述無機添加劑I為稀土元素或其氧化物中的一種或兩種以上的混合物；所述無機添加劑II為過渡金屬或其氧化物的一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選地，所述無機添加劑I為氧化鈰。作為另一種優(yōu)選方式，所述無機添加劑I為二氧化鈦。
優(yōu)選地，所述無機添加劑11為氧化銅。具體地來說，所述有機載體的混合溶劑為松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、三丙二醇丁醚的一種或兩種以上的混合。具體地來說，所述有機載體的高分子樹脂為乙基纖維素、乙酰檸檬酸三丁酯、檸檬酸三丁酯、松香中的一種或兩種以上的混合。上述高分子樹脂的選擇加入可促進銀粉、無鉛玻璃粉、無機添加劑在有機相中更好地分散，使無機部分和有機部分良好地匹配，從而達到印刷出的電極圖形更為清晰，提高電極的附著力和導電性。具體地來說，所述有機載體的有機添加劑為聚酯改性聚二甲基硅烷、鄰苯二甲酸二乙酯、氫化蓖麻油的一種或兩種以上的混合。有機添加劑的添加有利于改善固體粉料的分散性，漿料的流動性、觸變性，提高漿料的印刷性能，以便于漿料轉(zhuǎn)印到基板上，形成所需圖形。具體地來說，步驟(1)中所述加熱是在450°C預熱30min，然后在1200°C熔融 60mino一種由上述任一制備方法所制得的環(huán)保型無鉛半導體陶瓷電容電極銀漿。本發(fā)明具有以下特點采用純度大于99. 95%的超細銀粉，選取具有良好分散性、粒度小于2μ m以下的球形或近球型的粉體，能夠使?jié){料有良好的流變性能，有效控制電極層厚薄、提高電極表面平整度，干燥后電極表面有優(yōu)良的致密性和光澤度，燒結(jié)收縮率小，具有良好的導電性；選取的玻璃粉料為無鉛玻璃，不含鉛、鎘及其化合物，玻璃軟化溫度為550 750V，為B2O3-SiO2-Bi2O3-Al2O3玻璃體系，該體系的玻璃粉擁有較低的軟化點和較強的附著力；本發(fā)明所采用的無機添加劑，為稀土元素或過渡金屬類，主要用于消除玻璃粉中的微氣泡、從而極大增強了漿料與基材的結(jié)合強度，改善了玻璃的熱膨脹系數(shù)、熱和化學穩(wěn)定性，還保證了玻璃的電性能和化學性能，便于膜層在燒結(jié)后銀層牢固地附著于基片上，同時提高電容量、減小損耗角正切值，在制備無鉛玻璃粉和銀漿時分別加入；有機載體經(jīng)烘干燒結(jié)后，能夠完全分解揮發(fā)，不會存在殘留物，不會產(chǎn)生氣泡、針孔而給產(chǎn)品帶來負面影響，能形成均勻連續(xù)的硬化厚膜。本發(fā)明所獲得的半導體陶瓷電容電極電子銀漿不含鉛，完全符合環(huán)保要求；能有效解決在電容量、損耗角正切值性能方面的缺陷，并能得可焊性好、外觀光亮致密的導電電極，是含鉛銀漿的理想取代物；在有機載體中加入了表面活性劑，使固體微粒能均勻地分散、懸浮于漿料中，能順利地通過絲網(wǎng)，具有良好的印刷性能。本發(fā)明所用的無機材料能滿足國內(nèi)外環(huán)保的要求，所采用的工藝能保證銀漿的穩(wěn)定性和-致性，燒結(jié)后銀層表面光亮致密，連續(xù)性好。


圖1是玻璃份的制造工藝流程圖。圖2是銀漿的制造工藝流程圖。
具體實施例方式實施例一本例為半導體陶瓷電容器用銀漿的制造例。按以下步驟進行(1)玻璃粉的制備按以下質(zhì)量百分比配料B2O3 20fft %, SiO2 15fft%, Bi2O3 60fft %, Al2O3 3. 5Wt %，無機添加劑氧化鋪
1. 5%。把以上配料用罐磨機混合均勻，450°C預熱30min，1200°C熔融60min，淬火，球磨至粒度小于15 μ m，過濾烘干。(2)有機載體的制備以有機載體總量作為100%，按以下質(zhì)量百分比配料乙基纖維素20%，混合溶劑松油醇20%，二乙二醇丁醚40%，二乙二醇醋酸酯10%，有機添加劑氫化蓖麻油1%，聚酯改性聚二甲基硅烷4%，鄰苯二甲酸二乙酯5%以上各物混合后，在80-100°C加熱溶解，得透明的膠液。(3)按以下質(zhì)量含量配料超細銀粉60Wt%，玻璃粉4Wt%，無機添加劑氧化銅Ifft %有機載體35Wt%混合超細銀粉、玻璃粉、氧化銅配成粉料，攪拌均勻后加入有機載體，高速分散后， 經(jīng)三輥軋機軋至細度小于ΙΟμπι以下，加入以上比例混合溶劑，調(diào)整粘度制得半導體陶瓷電容器銀漿。實施例二本例為半導體陶瓷電容器用銀漿的制造例。按以下步驟進行(1)、玻璃粉的制備按以下質(zhì)量百分比配料B2O3 30fft%, SiO2 15fft%, Bi2O3 50fft%, Al2O3 3. 5Wt %，無機添加劑二氧化鈦 1. 5%。用罐磨機混合均勻，450 0C預熱30min，1200 °C熔融60min，淬火，球磨至粒度小于 15 μ m，過濾烘干。(2)有機載體的制備以有機載體總量作為100%，按以下質(zhì)量百分比配料乙基纖維素15%，混合溶劑松油醇40%，二乙二醇丁醚30%，
有機添加劑氫化蓖麻油1%，聚酯改性聚二甲基硅烷4%，鄰苯二甲酸二乙酯 10%以上各物混合后，在80-100°C加熱溶解，得透明的膠液。(3)按以下質(zhì)量含量配料超細銀粉65Wt%，玻璃粉4Wt%，無機添加劑氧化銅2Wt %有機載體29Wt%混合超細銀粉、玻璃粉、氧化銅配成粉料，攪拌均勻后加入有機載體，高速分散后， 經(jīng)三輥軋機軋至細度小于IOym以下，加入配制有機載體所用比例的溶劑，調(diào)整粘度。實施例三本例是銀漿使用方法，以實施例1的銀漿為例①把實施例1所制得的銀漿絲網(wǎng)印刷在半導體陶瓷電容基片上(注標準印刷條件網(wǎng)目250目)②干燥條件230°C 3分鐘③燒結(jié)條件燒結(jié)溫度800°C 830°C。性能檢測銀漿經(jīng)烘干燒結(jié)后，進行電性能和附著力檢測，銀層表面致密，光澤性好。披銀片附著力檢驗結(jié)果見表1。表1 單位kg
權利要求
1.一種環(huán)保型無鉛半導體陶瓷電容電極銀漿的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)制備玻璃粉把以下質(zhì)量百分比的組份化03 20 30Wt%、Si& 5 25Wt%、Bi2O3 50 70Wt%、 Al2O3 2 20Wt%、無機添加劑I 1 2%混合均勻，加熱球磨至粒度小于15 μ m，過濾烘干；(2)制備有機載體由重量含量為5 25%的高分子樹脂、重量含量為55 80%的混合溶劑、重量含量為 1 20%的有機添加劑混合組成；(3)按以下質(zhì)量含量配料 超細銀粉50 75Wt%， 無鉛玻璃粉4 10Wt%， 無機添加劑II :1 2Wt% 有機載體20 35Wt%將所述超細銀粉、玻璃粉、及無機添加劑II按比例配成粉料攪拌均勻后，加入所述有機載體，高速分散后輥軋至細度小于IOym以下，加入稀釋劑，調(diào)整粘度；所述無機添加劑I為稀土元素或其氧化物中的一種或兩種以上的混合物；所述無機添加劑II為過渡金屬或其氧化物的一種或兩種以上的混合物。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述無機添加劑I為氧化鈰。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述無機添加劑I為二氧化鈦。
4.根據(jù)權利要求1 3任權利要求所述的方法，其特征在于所述無機添加劑II為氧化銅。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述有機載體的混合溶劑為松油醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、三丙二醇丁醚的一種或兩種以上的混I=I O
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于所述有機載體的高分子樹脂為乙基纖維素、乙酰檸檬酸三丁酯、檸檬酸三丁酯、松香中的一種或兩種以上的混合。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的方法，其特征在于所述有機載體的有機添加劑為聚酯改性聚二甲基硅烷、鄰苯二甲酸二乙酯、氫化蓖麻油的一種或兩種以上的混合。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)中所述加熱是在450°C預熱 30min，然后在 1200°C熔融 60min。
9.一種由權利要求1 8任一制備方法所制得的環(huán)保型無鉛半導體陶瓷電容電極銀漿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)保型無鉛半導體陶瓷電容電極銀漿的制備方法，其包括以下步驟(1)制備玻璃粉，把以下質(zhì)量百分比的組份B2O3 20～30Wt％、SiO2 5～25Wt％、Bi2O350～70Wt％、A12O3 2～20Wt％、無機添加劑I 1～2％混合均勻，加熱球磨至粒度小于15μm，過濾烘干；(2)制備有機載體；(3)按以下質(zhì)量含量配料超細銀粉50～75Wt％，無鉛玻璃粉4～10Wt％，無機添加劑II1～2Wt％，有機載體20～35Wt％。本發(fā)明所用的無機材料能滿足國內(nèi)外環(huán)保的要求，所采用的工藝能保證銀漿的穩(wěn)定性和一致性，燒結(jié)后銀層表面光亮致密，連續(xù)性好。
文檔編號H01G4/008GK102568704SQ201210071280
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權日2012年3月16日
發(fā)明者婁紅濤, 宋先剛, 張文, 彭梅志, 朱登雷, 王惠敏, 秦朝軍, 譚汝泉, 邱韜, 陳林泉 申請人:肇慶市羚光電子化學品材料科技有限公司