電極漿料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電極漿料及其制備方法。一種電極漿料，以質(zhì)量百分含量計，包括以下組分：13％～65％的球狀銀粉，0～35％的片狀銀粉，3％～16％的玻璃粉及19％～49％的有機粘結(jié)劑，其中，所述球狀銀粉及所述片狀銀粉的總含量為48％～65％，所述玻璃粉按質(zhì)量百分含量計包括以下組分：2～20wt％的ZnO、1％～15wt％的B2O3、20％～60wt％的SiO2、2％～20wt％的Na2O、0～8wt％的Bi2O3、2％～8wt％的BaO、0～10wt％的Al2O3、0～10wt％的CuO、0～8wt％的SrO。上述電極漿料無鉛環(huán)保、燒結(jié)溫度較低且總銀含量低。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電極漿料及其制備方法。 電極漿料及其制備方法

【背景技術(shù)】
[0002] 電感器為電子行業(yè)的三大基礎(chǔ)元件之一，是電子線路中必不可少的基礎(chǔ)元件。隨 著中國全球制造大國地位的日益凸顯，特別是中國大陸手機、計算機整機制造的快速發(fā)展， 國內(nèi)片式電感的用量快速增加。由于液晶電視、手機、數(shù)碼相機、筆記本電腦、個人電腦外圍 設(shè)備和網(wǎng)絡行業(yè)對片式電感產(chǎn)品需求的快速增長，中國市場對片式電感需求量的增長率將 很1?。
[0003] 隨著電子終端不斷向"小型化、集成化、大功率化、多功能化"等方向發(fā)展，對電子 元器件的體積、成本、厚度都提出了較高的要求。體積小、成本低、屏蔽性能優(yōu)良、可靠性高、 適合于高密度表面安裝的片式電感在移動通信、計算機、汽車電子、高分辨電視、廣播衛(wèi)星 等領(lǐng)域獲得廣泛應用，逐步成為電感市場的主流發(fā)展方向。銀端電極漿料作為片式電感器 的關(guān)鍵材料之一，對它性能的研究就越來越重要了。目前，應用于片式電感器的銀端電極的 電極漿料通?？傘y含量高，為65?75%，故而使用成本很高，且燒結(jié)溫度為680°C?850°C， 燒結(jié)溫度較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，有必要提供一種較低成本的低銀含量、無鉛環(huán)保且燒結(jié)溫度較低的電極 漿料及其制備方法。
[0005] -種電極漿料，以質(zhì)量百分含量計，包括以下組分：
[0006] 13%?65%的球狀銀粉，0?35%的片狀銀粉，3%?16%的玻璃粉及19%? 49%的有機粘結(jié)劑，其中，所述球狀銀粉及所述片狀銀粉的總含量為48%?65%，所述 玻璃粉按質(zhì)量百分含量計包括以下組分：2?20wt %的ZnO、1 %?15wt %的B203、20 %? 60wt% StJ Si02>2%~ 20wt% StJ Na20>0 ~ 8wt% StJ Bi203>2%~ 8wt% StJ Ba0>0 ~ 10wt% StJ A1203、0 ?10wt% 的 Cu0、0 ?8wt% 的 SrO。
[0007] 在其中一個實施例中，以質(zhì)量百分含量計，包括以下組分：45%的球狀銀粉，15% 的片狀銀粉，8 %的玻璃粉，32 %的有機粘結(jié)劑。
[0008] 在其中一個實施例中，所述有機粘結(jié)劑包括有機溶劑及溶解在所述有機溶劑中的 高分子樹脂。
[0009] 在其中一個實施例中，所述高分子樹脂選自乙基纖維素、氫化松香樹脂、丙烯酸樹 脂和聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種。
[0010] 在其中一個實施例中，所述溶劑選自醇類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑及酮類溶劑中 的至少一種。
[0011] 在其中一個實施例中，所述醇類溶劑選自松油醇、異辛醇、異丙醇、環(huán)己醇及苯甲 醇中的至少一種；所述酯類溶劑選自乙酸乙酯、鄰苯二甲酸二辛脂、二乙二醇乙醚醋酸酯及 二乙二醇丁醚醋酸酯中的至少一種；所述醚類溶劑選自乙二醇丁醚及二乙二醇丁醚中的至 少一種；所述酮類溶劑為丙酮及甲乙酮中的至少一種。
[0012] 在其中一個實施例中，所述電極漿料中，所述有機溶劑的質(zhì)量百分含量為17%? 39%，所述1?分子樹脂的質(zhì)量百分含量為2%?10%。
[0013] 在其中一個實施例中，所述球狀銀粉的粒徑為0. 5 μ m?6 μ m，所述片狀銀粉的粒 1-- 3 μ m ~ 20 μ m。
[0014] 一種電極漿料的制備方法，包括以下步驟：
[0015] 按質(zhì)量百分比計，將2?20wt %的ZnO、1 %?15wt %的B203、20 %?60wt %的 Si02、2%?20wt%的 Na20、0 ?8wt%的 Bi203、2%?8wt%的 Ba0、0 ?10wt%的 A1203、0 ? 10wt %的CuO及0?8wt %的SrO制成玻璃粉；
[0016] 按質(zhì)量百分比計，將13%?65%的球狀銀粉，0?35%的片狀銀粉，3%?16%的 所述玻璃粉及19%?49%的有機粘結(jié)劑混合均勻得到混合物，其中，所述球狀銀粉及所述 片狀銀粉的總含量為48%?65% ;及
[0017] 研磨所述混合物得到所述電極漿料。
[0018] 在其中一個實施例中，所述有機粘結(jié)劑由以下步驟制備：將高分子樹脂加入加熱 至70°C?90°C的有機溶劑中溶解1?2小時得到所述有機粘結(jié)劑。
[0019] 上述電極漿料中通過銀粉和特定組成的玻璃粉配合，不含有鉛，較為環(huán)保；且使用 該電極漿料制備疊層片式電感器時在580°C?680°C下即可進行燒結(jié)，制備的片式疊層電 感器可鍍性好、電性能優(yōu)良；該電極漿料中含銀量較低，為48 %?65 %，從而成本較低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為一實施方式的疊層片式電感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0021] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合實施例對本發(fā) 明的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本 發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在 不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0022] -實施方式的電極漿料，以質(zhì)量百分含量計，包括以下組分：
[0023] 13%?65%的球狀銀粉，0?35%的片狀銀粉，3%?16%的玻璃粉及19%? 49 %的有機粘結(jié)劑，其中，球狀銀粉及片狀銀粉的總含量為48 %?65 %，玻璃粉按質(zhì)量百 分含量計包括以下組分：2?2(^七％的211〇、1%?15￥七％的8203、20%?6(^七％的510 2、 2(%?20wt5/^3Na20、0?8wt5/^5Bi 203、2(%?8wt5/^3Ba0、0?10wt5 /^3Al203、0?10wt(% 的 Cu0、0 ?8wt% 的 SrO。
[0024] 優(yōu)選的，上述電極漿料以質(zhì)量百分含量計，包括以下組分：45%的球狀銀粉，15% 的片狀銀粉，8 %的玻璃粉，32 %的有機粘結(jié)劑。
[0025] 優(yōu)選的，球狀銀粉的粒徑為0. 5 μ m?6 μ m。
[0026] 優(yōu)選的，片狀銀粉的粒徑為3 μ m?20 μ m。
[0027] 優(yōu)選的，有機粘結(jié)劑包括有機溶劑及溶解在有機溶劑中的高分子樹脂。進一步的， 高分子樹脂選自乙基纖維素、氫化松香樹脂、丙烯酸樹脂和聚乙烯醇縮丁醛（PVB)中的至 少一種。有機溶劑選自醇類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑及酮類溶劑中的至少一種。當然有機 溶劑及高分子樹脂不限于為上述列舉的種類，只要能起到承載作用，溶劑能很好的溶解樹 月旨，漿料燒結(jié)時能良好的揮發(fā)，可以包覆承載電極漿料中的球狀銀粉、片狀銀粉及玻璃粉即 可。
[0028] 更具體的，醇類溶劑選自松油醇、異辛醇、異丙醇、環(huán)己醇及苯甲醇中的至少一種； 酯類溶劑選自乙酸乙酯、鄰苯二甲酸二辛脂、二乙二醇乙醚醋酸酯及二乙二醇丁醚醋酸酯 中的至少一種；醚類溶劑選自乙二醇丁醚及二乙二醇丁醚中的至少一種；酮類溶劑為丙酮 及甲乙酮中的至少一種。需要說明的是，醇類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑及酮類溶劑不限于 為上述列舉出的材料，也可以為其他常用材料，只要能溶解高分子樹脂即可。
[0029] 優(yōu)選的，電極漿料中，有機溶劑的質(zhì)量百分含量為17%?39%，高分子樹脂的質(zhì) 量百分含量為2%?10%。當然，有機溶劑及高分子樹脂的質(zhì)量百分含量不限于為上述列 舉的范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)漿料的粘度等需要對有機溶劑及高分子樹脂的質(zhì)量 百分含量進行調(diào)整。
[0030] 上述電極漿料使用時，浸封或涂布在疊層片式電感器的瓷芯的兩端，之后在 580°C?680°C下燒結(jié)10分鐘?25分鐘得到銀端電極，之后可在銀端電極表面鍍鎳層和錫 層形成鍍層電極。
[0031] 上述電極漿料中通過銀粉和特定組成的玻璃粉配合，不含有鉛，較為環(huán)保；該電極 漿料中含銀量較低，為48 %?65 %，從而成本較低；使用該電極漿料制備片式疊層電感器 時在580°C?680°C下即可進行燒結(jié)，燒結(jié)溫度較低，對疊層片式電感器的鐵氧體磁體的影 響較小，從而對疊層片式電感器的電性能影響較小，多批次的疊層片式電感器批次間電性 能穩(wěn)定性更好，且燒結(jié)溫度低，使得生產(chǎn)能耗更低；燒結(jié)時有機粘結(jié)劑揮發(fā)，形成的銀端電 極組成合理，形成的銀端可鍍性較好，在銀端表面形成的鍍層附著力強，可焊性及耐焊性均 良好，電性能優(yōu)良。
[0032] 上述電極漿料的制備方法，包括以下步驟：
[0033] 步驟S110、按質(zhì)量百分比計，將2?20wt %的ZnO、1 %?15wt %的B203、20 %? 60wt% StJ Si02>2%~ 20wt% StJ Na20>0 ~ 8wt% StJ Bi203>2%~ 8wt% StJ Ba0>0 ~ 10wt% StJ A1203、0?10wt%的CuO及0?8wt%的SrO制成玻璃粉。
[0034] 本實施方式中，將上述各組分通過混料、高溫熔融、淬火、球磨粉碎造粒、干燥及過 篩處理后得到分散性好，成分均一的玻璃粉。當然，也可采用業(yè)內(nèi)其他方法制備玻璃粉。
[0035] 優(yōu)選的，制成的玻璃粉的粒徑為1 μ m?5 μ m。
[0036] 步驟S120、將高分子樹脂加入加熱至70°C?90°C的有機溶劑中溶解1?2小時得 到有機粘結(jié)劑。
[0037] 優(yōu)選的，將有機溶劑采用水浴加熱的方式加熱至70°C?90°C。
[0038] 優(yōu)選的，高分子樹脂選自乙基纖維素、氫化松香樹脂、丙烯酸樹脂和聚乙烯醇縮丁 醛（PVB)中的至少一種。有機溶劑選自醇類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑及酮類溶劑中的至少 一種。當然有機溶劑及高分子樹脂不限于為上述列舉的種類，只要能起到承載作用，溶劑能 很好的溶解樹脂，漿料燒結(jié)時能良好的揮發(fā)，可以包覆承載電極漿料中的球狀銀粉、片狀銀 粉及玻璃粉即可。
[0039] 更具體的，醇類溶劑選自松油醇、異辛醇、異丙醇、環(huán)己醇及苯甲醇中的至少一種； 酯類溶劑選自乙酸乙酯、鄰苯二甲酸二辛脂、二乙二醇乙醚醋酸酯及二乙二醇丁醚醋酸酯 中的至少一種；醚類溶劑選自乙二醇丁醚及二乙二醇丁醚中的至少一種；酮類溶劑為丙酮 及甲乙酮中的至少一種。需要說明的是，醇類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑及酮類溶劑不限于 為上述列舉出的材料，也可以為其他常用材料，只要能溶解高分子樹脂即可。
[0040] 必須指出的是，有機粘結(jié)劑不限于采用步驟S120的方法制備，也可使用其他有機 粘結(jié)劑，只要能起到承載作用，能很好的溶解樹脂，漿料燒結(jié)時能良好的揮發(fā)，可以包覆承 載電極漿料中的球狀銀粉、片狀銀粉及玻璃粉即可。如果采用市售有機粘結(jié)劑，則步驟S120 可以省略。
[0041] 步驟S130、按質(zhì)量百分比計，將13 %?65 %的球狀銀粉，0?35 %的片狀銀粉， 3 %?16 %的玻璃粉及19 %?49 %的有機粘結(jié)劑混合均勻得到混合物，其中，球狀銀粉及 片狀銀粉的總含量為48%?65%。
[0042] 優(yōu)選的，以質(zhì)量百分含量計，將45%的球狀銀粉，15%的片狀銀粉，8 %的玻璃粉， 32 %的有機粘結(jié)劑混合均勻得到混合物。
[0043] 優(yōu)選的，球狀銀粉的粒徑為0. 5 μ m?6 μ m。
[0044] 優(yōu)選的，片狀銀粉的粒徑為3 μ m?20 μ m。
[0045] 優(yōu)選的，混合物中，有機溶劑的質(zhì)量百分含量為17 %?39%，高分子樹脂的質(zhì)量 百分含量為2%?10%。當然，有機溶劑及高分子樹脂的質(zhì)量百分含量不限于為上述列舉 的范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)漿料的粘度等需要對有機溶劑及高分子樹脂的質(zhì)量百 分含量進行調(diào)整。
[0046] 步驟S140、研磨混合物得到電極漿料。
[0047] 優(yōu)選的，采用三輥研磨機進行研磨。
[0048] 上述電極漿料的制備方法，工藝較為簡單。
[0049] 需要指出的是，上述電極漿料的制備方法中，步驟S110和步驟S120的先后次序可 以互換，也可以同步執(zhí)行。
[0050] 以下通過具體實施例進一步闡述。
[0051] 實施例1?10
[0052] 實施例1?10的電極漿料的制備方法如下：
[0053] 將高分子樹脂加入加熱至70°C?90°C的有機溶劑中溶解1?2小時得到有機粘 結(jié)劑；將表2中各組分的氧化物通過混料、高溫熔融、淬火、球磨粉碎造粒、干燥及過篩處理 后得到分散性好，成分均一的粒徑為1 μ m?5 μ m玻璃粉；將球狀銀粉，片狀銀粉，玻璃粉， 有機粘結(jié)劑混合均勻得到混合物；采用三輥研磨機對混合物進行研磨得到分散性好，且具 有一定的細度、粘度和流變性等要求的膏體制得電極漿料。
[0054] 其中實施例1?10中電極漿料的組成見表1。表1中玻璃粉的組成參見表2,有 機載體的組成參見表3。
[0055] 表 1
[0056]

【權(quán)利要求】
1. 一種電極漿料，其特征在于，以質(zhì)量百分含量計，包括以下組分： 13%?65%的球狀銀粉，0?35%的片狀銀粉，3%?16%的玻璃粉及19%?49%的 有機粘結(jié)劑，其中，所述球狀銀粉及所述片狀銀粉的總含量為48%?65%，所述玻璃粉按 質(zhì)量百分含量計包括以下組分：2?20wt %的ZnO、1 %?15wt %的B203、20%?60wt %的 Si02、2%?20wt%的 Na20、0 ?8wt%的 Bi203、2%?8wt%的 Ba0、0 ?10wt%的 A1203、0 ? 10wt% 的 Cu0、0 ?8wt% 的 SrO。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極漿料，其特征在于，以質(zhì)量百分含量計，包括以下組分： 45 %的球狀銀粉，15 %的片狀銀粉，8 %的玻璃粉，32 %的有機粘結(jié)劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極漿料，其特征在于，所述有機粘結(jié)劑包括有機溶劑及溶 解在所述有機溶劑中的高分子樹脂。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電極漿料，其特征在于，所述高分子樹脂選自乙基纖維素、氫 化松香樹脂、丙烯酸樹脂和聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電極漿料，其特征在于，所述溶劑選自醇類溶劑、酯類溶劑、 醚類溶劑及酮類溶劑中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電極漿料，其特征在于，所述醇類溶劑選自松油醇、異辛醇、 異丙醇、環(huán)己醇及苯甲醇中的至少一種；所述酯類溶劑選自乙酸乙酯、鄰苯二甲酸二辛脂、 二乙二醇乙醚醋酸酯及二乙二醇丁醚醋酸酯中的至少一種；所述醚類溶劑選自乙二醇丁醚 及二乙二醇丁醚中的至少一種；所述酮類溶劑為丙酮及甲乙酮中的至少一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電極漿料，其特征在于，所述電極漿料中，所述有機溶劑的質(zhì) 量百分含量為17 %?39 %，所述1?分子樹脂的質(zhì)量百分含量為2 %?10%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極漿料，其特征在于，所述球狀銀粉的粒徑為0. 5μπι? 6 μ m，所述片狀銀粉的粒徑為3 μ m?20 μ m。
9. 一種電極漿料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 按質(zhì)量百分比計，將2?20wt%的Ζη0、1%?15￥七％的氏03、20%?60wt%的Si02、 2(%?20wt5/^3Na20、0?8wt5/^5Bi 203、2(%?8wt5/^3Ba0、0?10wt5 /^3Al203、0?10wt(% 的CuO及0?8wt %的SrO制成玻璃粉； 按質(zhì)量百分比計，將13%?65%的球狀銀粉，0?35%的片狀銀粉，3%?16%的所述 玻璃粉及19%?49%的有機粘結(jié)劑混合均勻得到混合物，其中，所述球狀銀粉及所述片狀 銀粉的總含量為48%?65% ;及 研磨所述混合物得到所述電極漿料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電極漿料的制備方法，其特征在于，所述有機粘結(jié)劑由以下 步驟制備：將高分子樹脂加入加熱至70°C?90°C的有機溶劑中溶解1?2小時得到所述有 機粘結(jié)劑。
【文檔編號】H01B1/22GK104112490SQ201410295104
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】尚小東, 唐浩, 宋永生, 吳海斌, 羅文忠, 王文姬 申請人:廣東風華高新科技股份有限公司