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      一種含磷銅合金電路板導(dǎo)電銀漿及其制備方法

      文檔序號(hào):7047166閱讀:369來(lái)源:國(guó)知局
      一種含磷銅合金電路板導(dǎo)電銀漿及其制備方法
      【專利摘要】一種含磷銅合金電路板導(dǎo)電銀漿,由下列重量份的原料制成:納米銀粉20-30、乙酸纖維素13-17、膨化石墨粉3-5、含磷2-4%的含磷銅合金粉40-50、玻璃粉9-12、乙酸乙酯11-13、烷基多糖苷0.2-0.4、醋酸戊酯2-3、丁基卡必醇3-4、檸檬酸鈉1-2、二甲基甲酰胺2-4、聚氧化丙烯二醇1-2、木鈣0.4-0.7;本發(fā)明的銀漿使用磷銅合金粉,節(jié)約了銀粉的用量,通過(guò)使用納米級(jí)銀粉,保證了良好的導(dǎo)電性能,通過(guò)使用不同沸點(diǎn)及揮發(fā)速度的溶劑,使得銀漿在印刷、溜平、烘干等過(guò)程中逐次揮發(fā),不易形成氣孔、裂縫等缺陷,使銀漿與印刷電路板連接牢靠,提高連接強(qiáng)度;通過(guò)使用檸檬酸鈉,使得金屬粉末在高溫加工過(guò)程中不易被氧化,保持良好的導(dǎo)電性。
      【專利說(shuō)明】 一種含磷銅合金電路板導(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】,尤其涉及一種含磷銅合金電路板導(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含磷銅合金電路板導(dǎo)電銀漿及其制備方法,該銀漿節(jié)約了銀粉的用量,保證了良好的導(dǎo)電性能,連接強(qiáng)度高。
      [0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
      一種含磷銅合金電路板導(dǎo)電銀漿,其特征在于由下列重量份的原料制成:納米銀粉20-30、乙酸纖維素13-17、膨化石墨粉3-5、含磷2_4%的含磷銅合金粉40-50、玻璃粉9_12、乙酸乙酯11-13、烷基多糖苷0.2-0.4、醋酸戊酯2-3、丁基卡必醇3-4、檸檬酸鈉1-2、二甲基甲酰胺2-4、聚氧化丙烯二醇1-2、木鈣0.4-0.7 ;
      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(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]所述的含磷銅合金電路板導(dǎo)電銀漿的制備方法,其特征在于包括以下步驟:
      (1)將乙酸乙酯、醋酸戊酯、丁基卡必醇、二甲基甲酰胺、聚氧化丙烯二醇混合,加入乙酸纖維素,加熱至78-82°C,攪拌至樹(shù)脂全部溶解,再加入木鈣攪拌均勻,用500目的紗網(wǎng)過(guò)濾,除去雜質(zhì)得到有機(jī)載體;
      (2)將檸檬酸鈉、烷基多糖苷、含磷2-4%的含磷銅合金粉混合,在5000-7000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘录尤肱蚧?,攪?0-20分鐘,再加入納米銀粉,攪拌20-30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0.06-0.09MPa,脫泡時(shí)間為6_9分鐘,然后在三輥軋機(jī)中進(jìn)行研磨、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)明的銀漿使用磷銅合金粉,節(jié)約了銀粉的用量,通過(guò)使用納米級(jí)銀粉,保證了良好的導(dǎo)電性能,通過(guò)使用不同沸點(diǎn)及揮發(fā)速度的溶劑,使得銀漿在印刷、溜平、烘干等過(guò)程中逐次揮發(fā),不易形成氣孔、裂縫等缺陷,使銀漿與印刷電路板連接牢靠,提高連接強(qiáng)度;通過(guò)使用檸檬酸鈉,使得金屬粉末在高溫加工過(guò)程中不易被氧化,保持良好的導(dǎo)電性;本發(fā)明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]一種含磷銅合金電路板導(dǎo)電銀漿,由下列重量份(公斤)的原料制成:納米銀粉25、乙酸纖維素16、膨化石墨粉4、含磷2-4%的含磷銅合金粉45、玻璃粉11、乙酸乙酯12、烷基多糖苷0.3、醋酸戊酯2.5、丁基卡必醇3.5、檸檬酸鈉1.5、二甲基甲酰胺3、聚氧化丙烯二醇1.5、木鈣0.6 ;
      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(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Ilym粉末,即得。
      [0012]所述的含磷銅合金電路板導(dǎo)電銀漿的制備方法,包括以下步驟: (1)將乙酸乙酯、醋酸戊酯、丁基卡必醇、二甲基甲酰胺、聚氧化丙烯二醇混合,加入乙酸纖維素,加熱至79°c,攪拌至樹(shù)脂全部溶解,再加入木鈣攪拌均勻,用500目的紗網(wǎng)過(guò)濾,除去雜質(zhì)得到有機(jī)載體;
      (2)將朽1檬酸鈉、燒基多糖苷、含磷2-4%的含磷銅合金粉混合,在6000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘录尤肱蚧?,攪?5分鐘,再加入納米銀粉,攪拌25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0.08MPa,脫泡時(shí)間為7分鐘,然后在三輥軋機(jī)中進(jìn)行研磨、軋制,至銀漿粘度為16000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0.7_,平均月莫厚5 μ m,布線間距為lmm,電阻率為5.1 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】
      1.一種含磷銅合金電路板導(dǎo)電銀漿,其特征在于由下列重量份的原料制成:納米銀粉20-30、乙酸纖維素13-17、膨化石墨粉3-5、含磷2_4%的含磷銅合金粉40-50、玻璃粉9_12、乙酸乙酯11-13、烷基多糖苷0.2-0.4、醋酸戊酯2-3、丁基卡必醇3-4、檸檬酸鈉1-2、二甲基甲酰胺2-4、聚氧化丙烯二醇1-2、木鈣0.4-0.7 ; 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(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所述的含磷銅合金電路板導(dǎo)電銀漿的制備方法,其特征在于包括以下步驟: (1)將乙酸乙酯、醋酸戊酯、丁基卡必醇、二甲基甲酰胺、聚氧化丙烯二醇混合,加入乙酸纖維素,加熱至78-82°C,攪拌至樹(shù)脂全部溶解,再加入木鈣攪拌均勻,用500目的紗網(wǎng)過(guò)濾,除去雜質(zhì)得到有機(jī)載體; (2)將檸檬酸鈉、烷基多糖苷、含磷2-4%的含磷銅合金粉混合,在5000-7000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘录尤肱蚧郏瑪嚢?0-20分鐘,再加入納米銀粉,攪拌20-30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0.06-0.09MPa,脫泡時(shí)間為6_9分鐘,然后在三輥軋機(jī)中進(jìn)行研磨、軋制,至銀漿粘度為10000-20000厘泊,即得。
      【文檔編號(hào)】H01B1/22GK103996433SQ201410167440
      【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)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(qǐng)人:安徽為民磁力科技有限公司
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