一種高強(qiáng)度印刷電路板導(dǎo)電銀漿及其制備方法
【專利摘要】一種高強(qiáng)度印刷電路板導(dǎo)電銀漿,由下列重量份的原料制成：納米級(jí)球狀銀粉6-8、納米級(jí)片狀銀粉6-8、微米級(jí)球狀銀粉30-40、微米級(jí)片狀銀粉30-40、乙二醇4-6、蓖麻油酸1-2、油酰單乙醇胺0.5-1、玻璃粉8-10、聚乙烯蠟0.2-0.3、丁醇4-7、丙酮4-6、薄荷醇3-5、三乙醇胺0.3-0.6、二甲苯5-8、硫酸鈣晶須4-6；本發(fā)明的銀漿通過(guò)搭配不同粒徑、不同形狀的銀粉，達(dá)到了優(yōu)異的導(dǎo)電性能，通過(guò)使用本發(fā)明的玻璃粉，熔點(diǎn)低，熱膨脹率低，電路性能穩(wěn)定，通過(guò)添加硫酸鈣晶須，使得電路強(qiáng)度高，耐磨，不易斷裂，耐用。
【專利說(shuō)明】 一種高強(qiáng)度印刷電路板導(dǎo)電銀漿及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子漿料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高強(qiáng)度印刷電路板導(dǎo)電銀漿及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代微電子工業(yè)中，人們對(duì)電子元器件要求越來(lái)越高，生產(chǎn)多采用流程化、標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)進(jìn)行以降低成本，印刷電路板(PCB)就是適合微電子工業(yè)的這種需求而誕生的，相應(yīng)的就需求新的要求的導(dǎo)體漿料、電極漿料、介質(zhì)漿料與電阻漿料、灌孔漿料等電子漿料與印刷電路板(PCB)相匹配，開(kāi)展新的導(dǎo)體漿料的研究也就勢(shì)在必行。
[0003]一般來(lái)講，電子漿料的主要成分包括有功能相如金屬、貴金屬粉末等，無(wú)機(jī)粘結(jié)劑如玻璃粉末、氧化物粉末等，有機(jī)粘結(jié)劑，其它的溶劑和添加劑。通常，電子漿料中的功能相起導(dǎo)電作用，要具有很好的導(dǎo)電性能，一般由金屬粉末或貴金屬粉末來(lái)充當(dāng)，常用的金屬粉末有銅粉、鋁粉、鋅粉、鎳粉等，常用的貴金屬粉有金粉、銀粉、鉬粉、鈀粉等。無(wú)機(jī)粘結(jié)劑起固定電子漿料到基材的作用，一般由氧化物粉末和玻璃粉末來(lái)充當(dāng)，但是這一成分在電子漿料的比重比較低，有的甚至沒(méi)有；有機(jī)粘結(jié)劑主要起使?jié){料具有一定的形狀、易于印刷或涂敷的作用，主要有高分子樹(shù)脂、小分子樹(shù)脂等來(lái)充當(dāng)，隨著化學(xué)工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步這部分在電子漿料中的作用越來(lái)越突出，尤其是在應(yīng)用于絲網(wǎng)印刷時(shí)，改變有機(jī)粘結(jié)劑的成分就可以改變電子漿料的印刷、干燥、燒結(jié)性能。
[0004]在現(xiàn)有的電子漿料領(lǐng)域里，銀系漿料具有導(dǎo)電率高，性能穩(wěn)定，與基板結(jié)合強(qiáng)度大等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于集成電路、多芯片組件、薄膜開(kāi)關(guān)等電子元器件的生產(chǎn)。但是，銀是貴重金屬，成本較高，而且現(xiàn)有的銀漿料中的銀粉末大部分是微米級(jí)的粉末，其制成的漿料的膜層厚度、印刷性能等對(duì)于現(xiàn)在的高端的精密儀器有很大的局限性；另一方面，以往印刷電路板多采用印刷導(dǎo)電銅漿制成導(dǎo)電線路，但是存在著導(dǎo)電銅漿易被氧化，降低了印刷電路板的使用壽命，導(dǎo)電銅漿也不能印刷成比較精細(xì)的線路。因此需要研究導(dǎo)電漿料中金屬粉末的大小、形狀、種類以實(shí)現(xiàn)降低成本、提高導(dǎo)電率、提高印刷精密性的目的。
[0005]導(dǎo)電銀漿中的粘結(jié)劑對(duì)于電路印刷的成品率有很大影響，例如粘度、粘結(jié)性、附著力、流平性、成膜性、溶劑的揮發(fā)性等都會(huì)對(duì)電路的印刷性能造成影響，出現(xiàn)氣孔，斷路等現(xiàn)象，還有些時(shí)候會(huì)出現(xiàn)有機(jī)物揮發(fā)完成之后玻璃相尚未開(kāi)始融化，導(dǎo)致導(dǎo)電線路從承印物上脫落的現(xiàn)象，使導(dǎo)電線路報(bào)廢，因此有機(jī)粘結(jié)劑的性能需要提高。
[0006]目前很多無(wú)機(jī)粘結(jié)劑采用玻璃粉，玻璃粉由金屬氧化物、氧化硅等材料制成，如果熔點(diǎn)過(guò)高，也出現(xiàn)有機(jī)物揮發(fā)完成之后玻璃相尚未開(kāi)始融化，導(dǎo)致由導(dǎo)電銀漿獲得的導(dǎo)電線路從承印物上脫落的現(xiàn)象，使導(dǎo)電線路報(bào)廢；而且目前的玻璃粉中很多含有鉛等有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境不利，因此需要研制性能更加優(yōu)異的玻璃粉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度印刷電路板導(dǎo)電銀漿及其制備方法，該銀漿導(dǎo)電性好，電路性能穩(wěn)定，電路強(qiáng)度高，耐磨，不易斷裂，耐用。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種高強(qiáng)度印刷電路板導(dǎo)電銀漿，其特征在于由下列重量份的原料制成:納米級(jí)球狀銀粉6_8、納米級(jí)片狀銀粉6_8、微米級(jí)球狀銀粉30_40、微米級(jí)片狀銀粉30-40、乙二醇4_6、蓖麻油酸1-2、油酰單乙醇胺0.5-1、玻璃粉8-10、聚乙烯蠟0.2-0.3、丁醇4_7、丙酮4_6、薄荷醇3-5、三乙醇胺0.3-0.6、二甲苯5-8、硫酸鈣晶須4_6 ；
所述玻璃粉由下列重量份的原料制成:碲化鉍15-17、SiO2 16-19、Bi2O3 7-9、Ba05_8、Al2O3 3-5,B2O3 17-23、V2054-7、Na201-2、納米氮化鋁粉末1_2 ;制備方法為:將碲化鉍、Si02、Bi203、BaO, A1203、B2O3> V2O5, Na2O混合，放入坩堝在1100-1400°C加熱熔化成液體，再加入納米氮化鋁粉末，攪拌均勻后進(jìn)行真空脫泡，真空度為0.10-0.14MPa，脫泡時(shí)間為6_9分鐘，再倒入模具中定型，再進(jìn)行水淬、送入球磨機(jī)中粉碎、過(guò)篩，得到9-13 μ m粉末，即得。
[0009]所述的高強(qiáng)度印刷電路板導(dǎo)電銀漿的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將乙二醇、丁醇、丙酮、薄荷醇、二甲苯混合，加入聚乙烯醇縮丁醛、蟲(chóng)膠，加熱至80-82°C，攪拌至樹(shù)脂全部溶解，再加入聚乙烯蠟、油酰單乙醇胺攪拌均勻，用500目的紗網(wǎng)過(guò)濾，除去雜質(zhì)得到有機(jī)載體；
(2)將玻璃粉、蓖麻油酸、硫酸鈣晶須混合，在6000-9000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘录尤爰{米級(jí)球狀銀粉、納米級(jí)片狀銀粉，攪拌10-20分鐘，再加入微米級(jí)球狀銀粉、微米級(jí)片狀銀粉，攪拌10-20分鐘，再與其他剩余成分一起加入有機(jī)載體中，在球磨機(jī)中混合分散30-50分鐘，再超聲分散6-8分鐘，得到均勻的漿體；
(3)將步驟(2)得到的漿體進(jìn)行真空脫泡，真空度為0.05-0.07MPa，脫泡時(shí)間為6_9分鐘，然后在三輥軋機(jī)中進(jìn)行研磨、軋制，至銀漿粘度為10000-16000厘泊，即得。
[0010]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的銀漿通過(guò)搭配不同粒徑、不同形狀的銀粉，達(dá)到了優(yōu)異的導(dǎo)電性能，通過(guò)使用本發(fā)明的玻璃粉，熔點(diǎn)低，熱膨脹率低，電路性能穩(wěn)定，而且該玻璃粉含有納米氮化鋁粉末，導(dǎo)熱快，熔化快，易于電路固化成型；通過(guò)添加硫酸鈣晶須，使得電路強(qiáng)度高，耐磨，不易斷裂，耐用。
【具體實(shí)施方式】
[0011]一種高強(qiáng)度印刷電路板導(dǎo)電銀漿，由下列重量份(公斤)的原料制成:納米級(jí)球狀銀粉7、納米級(jí)片狀銀粉7、微米級(jí)球狀銀粉35、微米級(jí)片狀銀粉35、乙二醇5、蓖麻油酸
1.5、油酰單乙醇胺0.8、玻璃粉9、聚乙烯蠟0.2、丁醇6、丙酮5、薄荷醇4、三乙醇胺0.5、二甲苯6、硫酸鈣晶須5 ；
所述玻璃粉由下列重量份(公斤)的原料制成:締化鉍16、SiO2 17、Bi2038、Ba07、Al2O3
4、B2O3 20、V2056、Na2Ol.5、納米氮化鋁粉末1.5 ;制備方法為:將碲化鉍、Si02、Bi2O3' Ba。、Al203、B203、V205、Na20混合，放入坩堝在1300°C加熱熔化成液體，再加入納米氮化鋁粉末，攪拌均勻后進(jìn)行真空脫泡，真空度為0.13MPa，脫泡時(shí)間為7分鐘，再倒入模具中定型，再進(jìn)行水淬、送入球磨機(jī)中粉碎、過(guò)篩，得到11 μ m粉末，即得。
[0012]所述的高強(qiáng)度印刷電路板導(dǎo)電銀漿的制備方法，包括以下步驟:
(I)將乙二醇、丁醇、丙酮、薄荷醇、二甲苯混合，加入聚乙烯醇縮丁醛、蟲(chóng)膠，加熱至80°C，攪拌至樹(shù)脂全部溶解，再加入聚乙烯蠟、油酰單乙醇胺攪拌均勻，用500目的紗網(wǎng)過(guò)濾，除去雜質(zhì)得到有機(jī)載體；
(2)將玻璃粉、蓖麻油酸、硫酸鈣晶須混合，在7000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘录尤爰{米級(jí)球狀銀粉、納米級(jí)片狀銀粉，攪拌15分鐘，再加入微米級(jí)球狀銀粉、微米級(jí)片狀銀粉，攪拌15分鐘，再與其他剩余成分一起加入有機(jī)載體中，在球磨機(jī)中混合分散40分鐘，再超聲分散7分鐘，得到均勻的漿體；
(3)將步驟(2)得到的漿體進(jìn)行真空脫泡，真空度為0.06MPa，脫泡時(shí)間為8分鐘，然后在三輥軋機(jī)中進(jìn)行研磨、軋制，至銀漿粘度為13000厘泊，即得。
[0013]試驗(yàn)數(shù)據(jù):
將本實(shí)施例得到的銀漿用絲網(wǎng)印刷的方式印刷到PCB電路板上，然后升溫至640°C下固化6分鐘形成導(dǎo)電線路，從而得到導(dǎo)電線路板。測(cè)得導(dǎo)電線路的布線寬度為0.6_，平均膜厚5 μ m,布線間距為0.6mm,電阻率為4.5 X ICT5 Ω.m。
[0014]按照上述方式批量生產(chǎn)導(dǎo)電線路板1000塊，導(dǎo)電線路與PCB電路板結(jié)合良好，線條清晰，連續(xù)，有5塊電路板的導(dǎo)電線路從承印物上脫落，成品率99.5%。
【權(quán)利要求】
1.一種高強(qiáng)度印刷電路板導(dǎo)電銀漿，其特征在于由下列重量份的原料制成:納米級(jí)球狀銀粉6_8、納米級(jí)片狀銀粉6_8、微米級(jí)球狀銀粉30_40、微米級(jí)片狀銀粉30-40、乙二醇4-6、蓖麻油酸1-2、油酰單乙醇胺0.5-1、玻璃粉8-10、聚乙烯蠟0.2-0.3、丁醇4_7、丙酮4-6、薄荷醇3-5、三乙醇胺0.3-0.6、二甲苯5_8、硫酸鈣晶須4_6 ； 所述玻璃粉由下列重量份的原料制成:碲化鉍15-17、SiO2 16-19、Bi2O3 7-9、Ba05_8、Al2O3 3-5,B2O3 17-23、V2054-7、Na201-2、納米氮化鋁粉末1_2 ;制備方法為:將碲化鉍、Si02、Bi203、BaO, A1203、B2O3> V2O5, Na2O混合，放入坩堝在1100-1400°C加熱熔化成液體，再加入納米氮化鋁粉末，攪拌均勻后進(jìn)行真空脫泡，真空度為0.10-0.14MPa，脫泡時(shí)間為6_9分鐘，再倒入模具中定型，再進(jìn)行水淬、送入球磨機(jī)中粉碎、過(guò)篩，得到9-13 μ m粉末，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度印刷電路板導(dǎo)電銀漿的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將乙二醇、丁醇、丙酮、薄荷醇、二甲苯混合，加入聚乙烯醇縮丁醛、蟲(chóng)膠，加熱至80-82°C，攪拌至樹(shù)脂全部溶解，再加入聚乙烯蠟、油酰單乙醇胺攪拌均勻，用500目的紗網(wǎng)過(guò)濾，除去雜質(zhì)得到有機(jī)載體； (2)將玻璃粉、蓖麻油酸、硫酸鈣晶須混合，在6000-9000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘录尤爰{米級(jí)球狀銀粉、納米級(jí)片狀銀粉，攪拌10-20分鐘，再加入微米級(jí)球狀銀粉、微米級(jí)片狀銀粉，攪拌10-20分鐘，再與其他剩余成分一起加入有機(jī)載體中，在球磨機(jī)中混合分散30-50分鐘，再超聲分散6-8分鐘，得到均勻的漿體； (3)將步驟(2)得到的漿體進(jìn)行真空脫泡，真空度為0.05-0.07MPa，脫泡時(shí)間為6_9分鐘，然后在三輥軋機(jī)中進(jìn)行研磨、軋制，至銀漿粘度為10000-16000厘泊，即得。
【文檔編號(hào)】H01B13/00GK103985431SQ201410152064
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】胡萍 申請(qǐng)人:池州市華碩電子科技有限公司