一種低含銀量印刷電路板銀漿及其制備方法
【專利摘要】一種低含銀量印刷電路板銀漿，由下列重量份的原料制成：片狀納米銀粉45-55、微米級鎳粉10-15、納米鋁粉3-5、納米級片狀鋁粉3-5、雙酚A環(huán)氧樹脂13-18、丁基縮水甘油醚3-5、丁醇4-6、甲基溶纖劑3-5、異佛爾酮二胺2-4、松油醇4-7、玻璃粉11-14、環(huán)己酮肟1-2、葡萄籽油1-2；本發(fā)明的銀漿節(jié)約了銀粉的用量，通過搭配使用微米級鎳粉、納米鋁粉、納米級片狀鋁粉，使得導(dǎo)電顆粒間接觸緊密，導(dǎo)電性好；通過使用葡萄籽油，使得金屬粉末在高溫加工過程中不易被氧化，保持良好的導(dǎo)電性；本發(fā)明玻璃粉固化溫度低，與電路板粘結(jié)性好，無鉛環(huán)保，印刷電路成品率高。
【專利說明】 一種低含銀量印刷電路板銀漿及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子漿料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種低含銀量印刷電路板銀漿及其制備方法。
【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)體漿料的研究也就勢在必行。
[0003]一般來講，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、鉬粉、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，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低含銀量印刷電路板銀漿及其制備方法，該銀漿節(jié)約了銀粉的用量，導(dǎo)電性好與電路板粘結(jié)性好，無鉛環(huán)保，印刷電路成品率高。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種低含銀量印刷電路板銀漿，其特征在于由下列重量份的原料制成:片狀納米銀粉45-55、微米級鎳粉10-15、納米鋁粉3-5、納米級片狀鋁粉3_5、雙酚A環(huán)氧樹脂13-18、丁基縮水甘油醚3-5、丁醇4-6、甲基溶纖劑3-5、異佛爾酮二胺2-4、松油醇4_7、玻璃粉11-14、環(huán)己酮肟1-2、葡萄籽油1-2;
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、B2O317-23、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9-13 μ m粉末，即得。
[0009]所述的低含銀量印刷電路板銀漿的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將丁基縮水甘油醚、丁醇、甲基溶纖劑、異佛爾酮二胺、松油醇、環(huán)己酮肟混合，加入雙酚A環(huán)氧樹脂，加熱至80-82°C，攪拌至樹脂全部溶解，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、葡萄籽油、納米鋁粉、納米級片狀鋁粉混合，在5000-7000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘录尤胛⒚准夋嚪?，攪?0-20分鐘，再加入片狀納米銀粉，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0.07-0.09MPa，脫泡時間為10-13分鐘，然后在三輥軋機(jī)中進(jìn)行研磨、軋制，至銀漿粘度為10000-20000厘泊，即得。
[0010]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的銀漿節(jié)約了銀粉的用量，通過搭配使用微米級鎳粉、納米鋁粉、納米級片狀鋁粉，使得導(dǎo)電顆粒間接觸緊密，導(dǎo)電性好；通過使用葡萄籽油，使得金屬粉末在高溫加工過程中不易被氧化，保持良好的導(dǎo)電性；本發(fā)明玻璃粉固化溫度低，與電路板粘結(jié)性好，無鉛環(huán)保，印刷電路成品率高，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。
【具體實(shí)施方式】
[0011]一種低含銀量印刷電路板銀漿，由下列重量份(公斤)的原料制成:片狀納米銀粉50、微米級鎳粉13、納米鋁粉4、納米級片狀鋁粉4、雙酚A環(huán)氧樹脂16、丁基縮水甘油醚4、丁醇5、甲基溶纖劑4、異佛爾酮二胺3、松油醇6、玻璃粉12、環(huán)己酮肟1.5、葡萄籽油1.5 ；
所述玻璃粉由下列重量份(公斤)的原料制成:締化鉍16、Si0217、Bi2038、Ba07、Al203 4、B20320、V2056、Na201.5、納米氮化鋁粉末1.5 ;制備方法為:將碲化鉍、Si02、Bi203、Ba0、Al203、B2O3、V2O5、Na2O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Ilym粉末，即得。
[0012]所述的低含銀量印刷電路板銀漿的制備方法，包括以下步驟:
(I)將丁基縮水甘油醚、丁醇、甲基溶纖劑、異佛爾酮二胺、松油醇、環(huán)己酮肟混合，加入雙酚A環(huán)氧樹脂，加熱至81°C，攪拌至樹脂全部溶解，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、葡萄籽油、納米鋁粉、納米級片狀鋁粉混合，在6000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘录尤胛⒚准夋嚪?，攪?5分鐘，再加入片狀納米銀粉，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,得到均勻的衆(zhòng)體；
(3)將步驟(2)得到的漿體進(jìn)行真空脫泡，真空度為0.0SMPa，脫泡時間為11分鐘，然后在三輥軋機(jī)中進(jìn)行研磨、軋制，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0.6_，平均膜厚5μπι，布線間距為0.7_，電阻率為4.9父10_50.πι。
[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2塊電路板的導(dǎo)電線路從承印物上脫落，成品率99.8%。
【權(quán)利要求】
1.一種低含銀量印刷電路板銀漿，其特征在于由下列重量份的原料制成:片狀納米銀粉45_55、微米級鎮(zhèn)粉10_15、納米招粉3_5、納米級片狀招粉3_5、雙酌'A環(huán)氧樹脂13-18、丁基縮水甘油醚3-5、丁醇4-6、甲基溶纖劑3-5、異佛爾酮二胺2-4、松油醇4_7、玻璃粉11-14、環(huán)己酮月虧1-2、葡萄籽油1-2 ； 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、B2O317-23、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9-13 μ m粉末，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低含銀量印刷電路板銀漿的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將丁基縮水甘油醚、丁醇、甲基溶纖劑、異佛爾酮二胺、松油醇、環(huán)己酮肟混合，加入雙酚A環(huán)氧樹脂，加熱至80-82°C，攪拌至樹脂全部溶解，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、葡萄籽油、納米鋁粉、納米級片狀鋁粉混合，在5000-7000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘录尤胛⒚准夋嚪?，攪?0-20分鐘，再加入片狀納米銀粉，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0.07-0.09MPa，脫泡時間為10-13分鐘，然后在三輥軋機(jī)中進(jìn)行研磨、軋制，至銀漿粘度為10000-20000厘泊，即得。
【文檔編號】H01B1/22GK103996434SQ201410167546
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】徐為民 申請人:安徽為民磁力科技有限公司