【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種銀電極漿料，尤其是涉及一種中低溫燒滲銀電極漿料及其制備方法。
背景技術(shù)：
公知的，多層共燒鐵氧體元器件主要由多層鐵氧體流延生料帶上印刷內(nèi)電極經(jīng)多層共燒形成基體，然后經(jīng)燒滲端電極及電鍍ni及sn形成一個完整的smd器件；鐵氧體粉的磁導(dǎo)率、q值等決定鐵氧體電感的電感量l、品質(zhì)因數(shù)q值、直流電阻rdc、額定電流ir、自諧頻率srf以及片式磁珠的阻抗值z、直流電阻和額定電流；用于磁珠的鐵氧體材料q值低、損耗大、居里溫度高。
多層共燒鐵氧體元器件的外電極也稱端電極，其與多層共燒基體的物理化學相容性、與內(nèi)電極的互連狀態(tài)對端頭強度和電磁性能有一定影響而端電極漿料的粘度、流變性、固體含量、組成對實現(xiàn)這些性能并保證工藝適應(yīng)性和產(chǎn)品可靠性有重要作用；目前，這類產(chǎn)品的端電極漿料在高端產(chǎn)品仍大量使用進口產(chǎn)品，中低端產(chǎn)品有部分國產(chǎn)產(chǎn)品；也有一些國內(nèi)銀漿生產(chǎn)廠家開展相關(guān)產(chǎn)品的研究；公開的中國專利，申請?zhí)枺?01110461017.3“一種鐵氧體磁芯電感用導(dǎo)電銀漿及其制備方法”，其銀漿用高鈉鈣硅玻璃，由于鈉含量過高，會對銀層產(chǎn)生一些不利影響，影響銀層外觀和產(chǎn)品長期可靠性；申請?zhí)枺?01210051112.0“一種鐵氧體磁芯用的電極銀漿及其制備方法”采用含堿金屬、堿土金屬的bi2o3-sio2-zno系玻璃，但玻璃熔制溫度較高周期較長，銀漿燒結(jié)溫度650℃左右；申請?zhí)枺?01410805866.x“一種片式電感器外電極用導(dǎo)電銀漿及制備方法”采用氧化物改性bi2o3-b2o3-sio2系玻璃體系，玻璃燒結(jié)溫度720～880℃，不利于節(jié)能；申請?zhí)枺?01410384493.3“鐵氧體銀漿用玻璃粉及制備方法”采用含堿土金屬的硼硅酸玻璃體系，其玻璃熔制溫度1250～1400℃和銀漿燒滲溫度高達800～840℃，能耗更大；因此，提出一種低溫燒結(jié)、能耗小、耐蝕性、可鍍性、附著力較強的中低溫燒滲銀電極漿料，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員的基本訴求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明公開了一種中低溫燒滲銀電極漿料及其制備方法，實現(xiàn)了燒滲后銀層致密、耐腐蝕和電鍍性能優(yōu)異、附著力優(yōu)異，產(chǎn)品的一致性、重復(fù)性及穩(wěn)定性優(yōu)異的目的。
為了實現(xiàn)所述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種中低溫燒滲銀電極漿料，按質(zhì)量百分數(shù)包括：
銀粉：55～85％；
無機改性劑：0.5～6％；
玻璃粉：2～8％；
有機載體及有機助劑混合體系：12～40％；
所述的中低溫燒滲銀電極漿料，所述玻璃粉由如下質(zhì)量百分比配合料組成：
r2co30：0～15％；
rco3:10～40％；
玻璃改性劑：1～6％；
bi2o3：5～50％；
b2o3：5～25％；
zno：3～20％；
sio2：1～15％；
al2o3:1～5％；
所述的中低溫燒滲銀電極漿料，所述玻璃改性劑為cuo、tio2、ceo2、ni2o3、co3o4或co2o3、v2o5、moo3中的一種或幾種。
所述的中低溫燒滲銀電極漿料，所述r2co30為na2co3、k2co3中的一種或兩種；rco3為caco3、mgco3、srco3、baco3或caf2中的一種或幾種。
所述的中低溫燒滲銀電極漿料，所述無機改性劑為bi2o3、sio2、ni、nio、ni2o3、cuo、fe2o3、co2o3、y2o3、dy2o3、ceo2、pr2o3、nb2o5、v2o5、tio2、hfo2、ti的一種或幾種。
所述的中低溫燒滲銀電極漿料，所述玻璃改性劑包括cuo、ceo2、tio2、ni2o、co3o4或co2o3、v2o5、moo3的一種或幾種。
所述的中低溫燒滲銀電極漿料，所述有機載體及有機助劑混合體系由以下質(zhì)量百分比的成分組成：
乙基纖維素:10～20％；
松香：2～10％；
松油醇：15～83％；
丁基卡必醇：5～60％；
有機助劑：2～6％。
所述的中低溫燒滲銀電極漿料，所述有機助劑包括分散劑、流平劑、觸變劑或消泡劑中的一種或幾種。
所述的中低溫燒滲銀電極漿料，所述分散劑包括：syh-8066、byk410、byk-w980、xh-3071、cf-3025、xt-102、kd-8、kd-9或kd-10中的一種或幾種；所述流平劑包括：byk322、byk333、sb-200、fb3069、sf210或糠酸中的一種或幾種；所述觸變劑包括：re610、byk111、byk333、byk358、a200、f140、w348、蓖麻油、氫化蓖麻油、span85、聚酰胺臘中的一種或幾種；所述消泡劑包括：byk052、3,5,5-三甲基己醇中的一種或幾種。
所述中低溫燒滲銀電極漿料的制備方法，具體包括以下步驟：
(1)、按照玻璃粉各原料的重量配比分別稱取，混合均勻后在1100-1200℃保溫15-25分鐘熔制，并水中粹冷，熔塊研磨后烘干，600目篩分后得到玻璃粉；
(2)、按照有機載體的原料和重量配比稱重，混合均勻后在90～100℃水浴加熱時充分攪拌，得清澈透明的有機載體；在有機載體中加入有機助劑獲取改性后的有機載體及有機助劑混合體系；
(3)、將銀電極漿料原料中的銀粉、無機改性劑、玻璃粉中，加入有機載體及有機助劑混合體系，用攪拌分散機均勻分散，獲取中低溫燒滲銀電極漿料；
(4)、接上一步驟，將中低溫燒滲銀電極漿料經(jīng)噴涂或移印至多層鐵氧體元器件的端面，150～200℃烘15～20分鐘，干燥后在網(wǎng)帶爐內(nèi)550～650℃燒滲，燒滲時間為8～12分鐘，得到致密、光亮、無缺陷的端電極，從進爐到出爐燒結(jié)周期為45～60分鐘，電鍍sn層ni層后檢查其外觀平整度、致密度，可焊性及耐焊接熱性能。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：
本發(fā)明所述的中低溫燒滲銀電極漿料，用于鐵氧體電感和鐵氧體磁珠器件端電極，比傳統(tǒng)燒滲法能耗更低，燒滲后銀層致密，與鐵氧體結(jié)合強度及電鍍性能優(yōu)異；具有玻璃熔制溫度低，可在550～650℃的溫度范圍燒結(jié)，且能耗低、生產(chǎn)效率高、銀層致密、耐腐蝕和電鍍性能優(yōu)異、附著力優(yōu)異，產(chǎn)品的一致性、重復(fù)性及穩(wěn)定性優(yōu)異。
【具體實施方式】
通過下面的實施例可以詳細的解釋本發(fā)明，公開本發(fā)明的目的旨在保護本發(fā)明范圍內(nèi)的一切技術(shù)改進。
本發(fā)明所述的一種中低溫燒滲銀電極漿料，按質(zhì)量百分數(shù)包括：
銀粉：55～85％；
無機改性劑：0.5～6％；
玻璃粉：2～8％；
有機載體及有機助劑混合體系：12～40％；
所述的中低溫燒滲銀電極漿料，所述玻璃粉由如下質(zhì)量百分比配合料組成：
r2co30：0～15％；
rco3:10～40％；
玻璃改性劑：1～6％；
bi2o3：5～50％；
b2o3：5～25％；
zno：3～20％；
sio2：1～15％；
al2o3:1～5％；
所述的中低溫燒滲銀電極漿料，所述玻璃改性劑為cuo、tio2、ceo2、ni2o、co3o4或co2o3、v2o5、moo3中的一種或幾種。
所述的中低溫燒滲銀電極漿料，所述r2co30為na2co3、k2co3中的一種或兩種；rco3為caco3、mgco3、srco3、baco3或caf2中的一種或幾種。
所述的中低溫燒滲銀電極漿料，所述無機改性劑為bi2o3、sio2、ni、nio、ni2o3、cuo、fe2o3、co2o3、y2o3、dy2o3、ceo2、pr2o3、nb2o5、v2o5、tio2、hfo2、ti的一種或幾種。
所述的中低溫燒滲銀電極漿料，所述玻璃改性劑包括cuo、ceo2、tio2、ni2o、co3o4或co2o3、v2o5、moo3的一種或幾種。
所述的中低溫燒滲銀電極漿料，所述有機載體及有機助劑混合體系由以下質(zhì)量百分比的成分組成：
乙基纖維素:10～20％；
松香：2～10％；
松油醇：15～83％；
丁基卡必醇：5～60％；
有機助劑：1～6％。
所述的中低溫燒滲銀電極漿料，所述有機助劑包括分散劑、流平劑、觸變劑或消泡劑中的一種或幾種。
所述的中低溫燒滲銀電極漿料，所述分散劑包括：syh-8066、byk410、byk-w980、xh-3071、cf-3025、xt-102、kd-8、kd-9或kd-10中的一種或幾種；所述流平劑包括：byk322、byk333、sb-200、fb3069、sf210或糠酸中的一種或幾種；所述觸變劑包括：re610、byk111、byk333、byk358、a200、f140、w348、蓖麻油、氫化蓖麻油、span85、聚酰胺臘中的一種或幾種；所述消泡劑包括：byk052、3,5,5-三甲基己醇中的一種或幾種。
所述中低溫燒滲銀電極漿料的制備方法，具體包括以下步驟：
(1)、按照玻璃粉各原料的重量配比分別稱取，混合均勻后在1100-1200℃保溫15-25分鐘熔制，并水中粹冷，熔塊研磨后烘干，600目篩分后得到玻璃粉；
(2)、按照有機載體的原料和重量配比稱重，混合均勻后在90～100℃水浴加熱時充分攪拌，得清澈透明的有機載體；在有機載體中加入有機助劑獲取改性后的有機載體及有機助劑混合體系；
(3)、將銀電極漿料原料中的銀粉、無機改性劑、玻璃粉中，加入有機載體及有機助劑混合體系，用攪拌分散機均勻分散，獲取中低溫燒滲銀電極漿料；
(4)、接上一步驟，將中低溫燒滲銀電極漿料經(jīng)噴涂或移印至多層鐵氧體元器件的端面，150～200℃烘15～20分鐘，干燥后在網(wǎng)帶爐內(nèi)550～650℃燒滲，燒滲時間為8～12分鐘，得到致密、光亮、無缺陷的端電極，從進爐到出爐燒結(jié)周期為45～60分鐘，電鍍sn層ni層后檢查其外觀平整度、致密度，可焊性及耐焊接熱性能。
實施例1
步驟1:按照玻璃的原料及質(zhì)量百分比稱重，稱取zno6％、sio212％、b2o313％、bi2o345％、al2o32％、碳酸鈉3％、碳酸鉀3％、碳酸鈣3％、碳酸鋇6％、caf22％、cuo2％、tio21％、moo32％、混合均勻后，于1150℃保溫20分鐘熔制，水中粹冷，熔塊研磨后烘干，600目篩分后得到玻璃粉；
步驟2:按照有機載體的原料和重量配比稱重，稱取乙基纖維素12％、松香5％、松油醇43％、丁基卡必醇40％混合均勻后，在90～100℃水浴加熱時充分攪拌，得清澈透明的有機載體；
步驟3:按重量比稱重，取有機載體97％，加有機助劑，其中分散劑1％的syh-8066、2％的觸變劑span85混合攪拌均勻，得到有機助劑改性后的有機載體；
步驟4:取75％的銀粉、1％bi2o3、4％玻璃粉、1％羰基鎳粉、cuo1％、y2o30.02％混合均勻，加入17.98％有機助劑改性的有機載體，攪拌混合分散均勻后經(jīng)三輥軋機四次研磨軋制，得到鐵氧體電子元器件用中低溫燒滲銀電極漿料；通過移印或噴涂工藝將銀漿轉(zhuǎn)移到多層共燒鐵氧體基體端面，在150～200℃下干燥10～15分鐘，用網(wǎng)帶爐于550～650℃燒滲，燒滲時間為8～12分鐘，從進爐到出爐燒結(jié)周期為45～60分鐘，然后在銀層表面用成熟電鍍工藝電鍍ni和sn。
步驟5:對端電極的性能進行測試，包括端頭外觀、可焊性、耐焊接熱、端頭附著力；測試結(jié)果見表1。
實施例2
步驟1:按照玻璃的原料及質(zhì)量百分比稱重，稱取zno9％、sio25％、b2o315％、bi2o345％、al2o35％、碳酸鈉8％、碳酸鉀2％、碳酸鈣5％、碳酸鋇5％、ceo21％、混合均勻后，于1180℃保溫20分鐘熔制，水中粹冷，熔塊研磨后烘干，600目篩分后得到玻璃粉；
步驟2:按照有機載體的原料和重量配比稱重，稱取乙基纖維素15％、松香2％、松油醇83％、混合均勻后，在90～100℃水浴加熱時充分攪拌，得清澈透明的有機載體；
步驟3:按重量比稱重，取有機載體98％，加有機助劑，其中1％的分散劑syh-8066、1％的觸變劑氫化蓖麻油，混合攪拌均勻，得到有機助劑改性后的有機載體；
步驟4:取65％的銀粉、1.5％bi2o3、3％玻璃粉、0.5％nb2o5、1.5％ni2o3混合均勻，加入28.5％有機助劑改性的有機載體，攪拌混合分散均勻后經(jīng)三輥軋機四次研磨軋制，得到鐵氧體電子元器件用中低溫燒滲銀電極漿料，通過移印或噴涂工藝將銀漿轉(zhuǎn)移到多層共燒鐵氧體基體端面，在150～200℃下干燥10～15分鐘，用網(wǎng)帶爐于550～650℃燒滲，燒滲時間為8～12分鐘，從進爐到出爐燒結(jié)周期為45～60分鐘，然后在銀層表面用成熟電鍍工藝電鍍ni和sn；
步驟5:對端電極的性能進行測試，包括端頭外觀、可焊性、耐焊接熱、端頭附著力，測試結(jié)果見表1。
實施例3
步驟1:按照玻璃的原料及質(zhì)量百分比稱重，稱取zno11％、sio22％、b2o320％、bi2o310％、al2o31％、碳酸鈉10％、碳酸鋇35％、碳酸鈣9％、v2o52％混合均勻后，于1200℃保溫20分鐘熔制，水中粹冷，熔塊研磨后烘干，600目篩分后得到玻璃粉；
步驟2:按照有機載體的原料和重量配比稱重，稱取乙基纖維素16％、松香5％、松油醇60％、蓖麻油5％、鄰苯二甲酸二丁酯10％、松節(jié)油4％混合均勻后，在90～100℃水浴加熱時充分攪拌，得清澈透明的有機載體；
步驟3:按重量比稱重，取有機載體96％，加入有機助劑，其中1％分散劑byk410、2％觸變劑byk111、1％消泡劑byk052，混合攪拌均勻，得到有機助劑改性后的有機載體。
步驟4:取60％的銀粉、1.5％bi2o3、3.5％玻璃粉、1.0％羰基鎳粉、1.0％cuo混合均勻，加入33％有機助劑改性的有機載體，攪拌混合分散均勻后經(jīng)三輥軋機四次研磨軋制，得到鐵氧體電子元器件用中低溫燒滲銀電極漿料，通過移印或噴涂工藝將銀漿轉(zhuǎn)移到多層共燒鐵氧體基體端面，在150～200℃下干燥10～15分鐘，用網(wǎng)帶爐于550～650℃燒滲，燒滲時間為8～12分鐘，從進爐到出爐燒結(jié)周期為45～60分鐘，然后在銀層表面用成熟電鍍工藝電鍍ni和sn；
步驟5:對端電極的性能進行測試，包括端頭外觀、可焊性、耐焊接熱、端頭附著力，測試結(jié)果見表1。
實施例4
步驟1:按照玻璃的原料及質(zhì)量百分比稱重，稱取zno11％、sio22％、b2o320％、bi2o315％、al2o31％、碳酸鈉10％、碳酸鋇35％、碳酸鈣4％、v2o52％混合均勻后，混合均勻后，于1200℃保溫20分鐘熔制，水中粹冷，熔塊研磨后烘干，600目篩分后得到玻璃粉；
步驟2:按照有機載體的原料和重量配比稱重，稱取乙基纖維素16％、松香6％、松油醇20％、丁基卡必醇58％混合均勻后，在90～100℃水浴加熱時充分攪拌，得清澈透明的有機載體；
步驟3:按重量比稱重，取有機載體98.5％，加有機助劑，其中觸變劑氫化蓖麻油1％、span850.5％混合攪拌均勻，得到有機助劑改性后的有機載體；
步驟4:取55％的銀粉、1.0％bi2o3、6％玻璃粉、v2o50.5％混合均勻，加入37.5％有機助劑改性的有機載體，攪拌混合分散均勻后經(jīng)三輥軋機四次研磨軋制，得到鐵氧體電子元器件用中低溫燒滲銀電極漿料，通過移印或噴涂工藝將銀漿轉(zhuǎn)移到多層共燒鐵氧體基體端面，在150～200℃下干燥10～15分鐘，用網(wǎng)帶爐于550～650℃燒滲，燒滲時間為8～12分鐘，從進爐到出爐燒結(jié)周期為45～60分鐘，然后在銀層表面用成熟電鍍工藝電鍍ni和sn；
步驟5:對端電極的性能進行測試，包括端頭外觀、可焊性、耐焊接熱、端頭附著力，測試結(jié)果見表1。
表1測試結(jié)果
本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。
為了公開本發(fā)明的發(fā)明目的而在本文中選用的實施例，當前認為是適宜的，但是，應(yīng)了解的是，本發(fā)明旨在包括一切屬于本構(gòu)思和發(fā)明范圍內(nèi)的實施例的所有變化和改進。