一種納米銀粉pcb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，尤其涉及一種納米銀粉PCB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，人們對電子元器件要求越來越高，生產(chǎn)多采用流程化、標(biāo)準(zhǔn)化來進(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，開展新的導(dǎo)體漿料的研宄也就勢在必行。
[0003]—般來講，電子楽料的主要成分包括有功能相如金屬、貴金屬粉末等，無機(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、鉑粉、鈀粉等。無機(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，主要有高分子樹脂、小分子樹脂等來充當(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的粉末，其制成的漿料的膜層厚度、印刷性能等對于現(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。因此需要研宄導(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)性等都會對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)候會出現(xiàn)有機(jī)物揮發(fā)完成之后玻璃相尚未開始融化，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)過高，也出現(xiàn)有機(jī)物揮發(fā)完成之后玻璃相尚未開始融化，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納米銀粉PCB電路板導(dǎo)電銀漿及其制備方法，該銀漿導(dǎo)電性好，而且銀粉用量小，電路的韌性好，強(qiáng)度高，不易斷裂。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種納米銀粉PCB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Y-Al203粉末5-7、聚醚胺卡拉膠l-2、20-30nm片狀銀粉40-50、二甲苯3-4、丙三醇3-4、辛醇5-6、硫化油酸丁酯1-2、環(huán)己酮2-3、玻璃粉8-12、納米氧化鋅1_2、熱固性丙烯酸樹脂
9-12、幾丁質(zhì)1-2、蓖麻油酸1-2 ；
所述玻璃粉由下列重量份的原料制成:Si02 10-13、V205 15_18、Sb203 5_7、氣相三氧化二鋁2-4、活性氧化鋁15-18、P205 4_6、缺氧氧化鈰3_6、Mg02_3、四針狀氧化鋅晶須2_4 ；制備方法為:將3丨02、￥205、36203、氣相三氧化二鋁、活性氧化鋁、卩205、缺氧氧化鈰、1%0混合，放入坩禍在1100-1400°C加熱熔化成液體，再加入四針狀氧化鋅晶須，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、過篩，得到7-10 μπι粉末，即得。
[0009]所述的納米銀粉PCB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)將二甲苯、幾丁質(zhì)、蓖麻油酸、丙三醇、辛醇、硫化油酸丁酯、環(huán)己酮混合，加入熱固性丙烯酸樹脂，加熱至80-84°C，攪拌至樹脂全部溶解，再加入聚醚胺卡拉膠攪拌均勻，用500目的紗網(wǎng)過濾，除去雜質(zhì)得到有機(jī)載體；
(2)將玻璃粉、納米氧化鋅混合，在5000-7000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘录尤爰{米γ-Al203粉末，攪拌10-20分鐘，再加入20-30nm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，得到均勾的楽體；
(3)將步驟(2)得到的漿體進(jìn)行真空脫泡，真空度為0.06-0.09MPa，脫泡時(shí)間為6_9分鐘，然后在三輥軋機(jī)中進(jìn)行研磨、乳制，至銀漿粘度為10000-20000厘泊，即得。
[0010]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的銀漿通過使用納米級銀粉，導(dǎo)電性好，而且銀粉用量??；本發(fā)明銀漿使用了納米Y-A1203粉末，使得電路的韌性好，強(qiáng)度高，不易斷裂；本發(fā)明玻璃粉無鉛環(huán)保，熔點(diǎn)低，易固化成型。
【具體實(shí)施方式】
[0011]一種納米銀粉PCB電路板導(dǎo)電銀漿，由下列重量份(公斤)的原料制成:納米Y-Al203粉末6、聚醚胺卡拉膠1.5、20-30nm片狀銀粉45、二甲苯3.5、丙三醇3.5、辛醇
5.5、硫化油酸丁酯1.5、環(huán)己酮2.5、玻璃粉10、納米氧化鋅1.5、熱固性丙烯酸樹脂11、幾丁質(zhì)1.5、蓖麻油酸1.5 ；
所述玻璃粉由下列重量份(公斤)的原料制成:Si02 1UV205 17、Sb203 6、氣相三氧化二鋁3、活性氧化鋁17、P205 5、缺氧氧化鈰4、Mg02.5、四針狀氧化鋅晶須3 ;制備方法為:將Si02、V205、Sb203、氣相三氧化二鋁、活性氧化鋁、P205、缺氧氧化鈰、MgO混合，放入坩禍，在1300°C加熱熔化成液體，再加入四針狀氧化鋅晶須，攪拌均勻后進(jìn)行真空脫泡，真空度為0.12MPa，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、過篩，得到9 μπι粉末，即得。
[0012]所述的納米銀粉PCB電路板導(dǎo)電銀漿的制備方法，包括以下步驟:
(I)將二甲苯、幾丁質(zhì)、蓖麻油酸、丙三醇、辛醇、硫化油酸丁酯、環(huán)己酮混合，加入熱固性丙烯酸樹脂，加熱至82°C，攪拌至樹脂全部溶解，再加入聚醚胺卡拉膠攪拌均勻，用500目的紗網(wǎng)過濾，除去雜質(zhì)得到有機(jī)載體；
(2)將玻璃粉、納米氧化鋅混合，在6000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘录尤爰{米γ-Α1203粉末，攪拌15分鐘，再加入20-30nm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0.0SMPa，脫泡時(shí)間為8分鐘，然后在三輥軋機(jī)中進(jìn)行研磨、乳制，至銀漿粘度為15000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。測得導(dǎo)電線路的布線寬度為0.7_，平均膜厚5 μπι,布線間距為0.7mm,電阻率為4-4.9X 1(Γ5Ω.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%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種納米銀粉PCB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Y-Al203粉末5-7、聚醚胺卡拉膠l-2、20-30nm片狀銀粉40-50、二甲苯3-4、丙三醇3-4、辛醇5-6、硫化油酸丁酯1-2、環(huán)己酮2-3、玻璃粉8-12、納米氧化鋅1_2、熱固性丙烯酸樹脂9-12、幾丁質(zhì)1-2、蓖麻油酸1-2 ； 所述玻璃粉由下列重量份的原料制成:Si02 10-13、V205 15_18、Sb203 5_7、氣相三氧化二鋁2-4、活性氧化鋁15-18、P205 4_6、缺氧氧化鈰3_6、Mg02_3、四針狀氧化鋅晶須2_4 ；制備方法為:將3丨02、￥205、36203、氣相三氧化二鋁、活性氧化鋁、卩205、缺氧氧化鈰、1%0混合，放入坩禍在1100-1400°C加熱熔化成液體，再加入四針狀氧化鋅晶須，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、過篩，得到7-10 μπι粉末，即得。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米銀粉PCB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)將二甲苯、幾丁質(zhì)、蓖麻油酸、丙三醇、辛醇、硫化油酸丁酯、環(huán)己酮混合，加入熱固性丙烯酸樹脂，加熱至80-84°C，攪拌至樹脂全部溶解，再加入聚醚胺卡拉膠攪拌均勻，用500目的紗網(wǎng)過濾，除去雜質(zhì)得到有機(jī)載體； (2)將玻璃粉、納米氧化鋅混合，在5000-7000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘录尤爰{米γ-Al203粉末，攪拌10-20分鐘，再加入20-30nm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，得到均勾的楽體； (3)將步驟(2)得到的漿體進(jìn)行真空脫泡，真空度為0.06-0.09MPa，脫泡時(shí)間為6_9分鐘，然后在三輥軋機(jī)中進(jìn)行研磨、乳制，至銀漿粘度為10000-20000厘泊，即得。
【專利摘要】一種納米銀粉PCB電路板導(dǎo)電銀漿,由下列重量份的原料制成：納米γ-Al2O3粉末5-7、聚醚胺卡拉膠1-2、20-30nm片狀銀粉40-50、二甲苯3-4、丙三醇3-4、辛醇5-6、硫化油酸丁酯1-2、環(huán)己酮2-3、玻璃粉8-12、納米氧化鋅1-2、熱固性丙烯酸樹脂9-12、幾丁質(zhì)1-2、蓖麻油酸1-2；本發(fā)明的銀漿通過使用納米級銀粉，導(dǎo)電性好，而且銀粉用量小；本發(fā)明銀漿使用了納米γ-Al2O3粉末，使得電路的韌性好，強(qiáng)度高，不易斷裂；本發(fā)明玻璃粉無鉛環(huán)保，熔點(diǎn)低，易固化成型。
【IPC分類】H01B1/02, H01B1/00, H01B1/12
【公開號】CN104934093
【申請?zhí)枴緾N201510265975
【發(fā)明人】周正紅
【申請人】銅陵宏正網(wǎng)絡(luò)科技有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月25日