一種含鎳微粉pcb電路板導(dǎo)電銀漿及其制備方法
【專利摘要】一種含鎳微粉PCB電路板導(dǎo)電銀漿,由下列重量份的原料制成：10-20nm鎳粉3-5、30-60nm鈷粉3-5、酒石酸1-2、微米級銀粉50-60、卡波樹脂1-2、月桂酰肌氨酸鈉0.4-0.8、檸檬酸0.8-1.2、玻璃粉10-13、阿拉伯樹膠1-2、超支化聚酯樹脂7-9、乙酸正丁酯9-13、2-乙基-4-甲基咪唑1-2、異佛爾酮3-5、環(huán)己酮2-4；本發(fā)明的銀漿添加了納米級鎳粉和鈷粉，與微米級銀粉互相穿插彌補(bǔ)孔隙，增強(qiáng)了導(dǎo)電性；通過使用本發(fā)明的玻璃粉，熔點(diǎn)低，不影響導(dǎo)電性，粘結(jié)牢固，耐摩擦。
【專利說明】一種含鎳微粉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】，尤其涉及一種含鎳微粉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)體漿料的研究也就勢在必行。
[0003] -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(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(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含鎳微粉PCB電路板導(dǎo)電銀漿及其制備方法，該銀漿 導(dǎo)電性好，粘結(jié)牢固，耐摩擦。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種含鎳微粉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：10-20nm 鎳粉3-5、30-60nm鈷粉3-5、酒石酸1-2、微米級銀粉50-60、卡波樹脂1-2、月桂酰肌氨酸鈉 0. 4-0. 8、檸檬酸0. 8-1. 2、玻璃粉10-13、阿拉伯樹膠1-2、超支化聚酯樹脂7-9、乙酸正丁酯 9- 13、2_乙基-4-甲基咪唑1-2、異佛爾酮3-5、環(huán)己酮2-4 ; 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、56203、氣相三氧化二鋁、活性氧化鋁、卩205、缺氧氧化鈰、1%0混 合，放入坩堝在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 μ m粉末，即得。
[0009] 所述的含鎳微粉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) 將乙酸正丁酯、異佛爾酮、環(huán)己酮混合，加入卡波樹脂、阿拉伯樹膠、超支化聚酯樹 月旨，加熱至80-84°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、酒石酸、檸檬酸、月桂酰肌氨酸鈉混合，在5000-7000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘录尤?10- 20nm鎳粉、30-60nm鈷粉，攪拌10-20分鐘，再加入微米級銀粉，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0.08-0. llMPa，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)明的銀漿添加了納米級鎳粉和鈷粉，與微米級銀粉互相穿插彌補(bǔ)孔隙，增強(qiáng)了導(dǎo) 電性；通過使用本發(fā)明的玻璃粉，熔點(diǎn)低，不影響導(dǎo)電性，粘結(jié)牢固，耐摩擦。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 一種含鎳微粉PCB電路板導(dǎo)電銀漿，由下列重量份（公斤）的原料制成：10-20nm 鎳粉4、30-60nm鈷粉4、酒石酸1. 5、微米級銀粉55、卡波樹脂1. 5、月桂酰肌氨酸鈉0. 6、檸 檬酸1. 〇、玻璃粉12、阿拉伯樹膠1. 5、超支化聚酯樹脂8、乙酸正丁酯11、2_乙基-4-甲基 咪唑1. 5、異佛爾酮4、環(huán)己酮3 ; 所述玻璃粉由下列重量份(公斤）的原料制成：Si02 11、V205 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 堝，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 μ m粉末，即得。
[0012] 所述的含鎳微粉PCB電路板導(dǎo)電銀漿的制備方法，包括以下步驟： (1)將乙酸正丁酯、異佛爾酮、環(huán)己酮混合，加入卡波樹脂、阿拉伯樹膠、超支化聚酯樹 月旨，加熱至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、酒石酸、檸檬酸、月桂酰肌氨酸鈉混合，在6000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘录尤?10-20nm鎳粉、30-60nm鈷粉，攪拌15分鐘，再加入微米級銀粉，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O.llMPa，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14000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0.7mm，平均 膜厚5μπι，布線間距為0.7_，電阻率為4·8Χ1(Γ 5Ω ·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. 一種含鎳微粉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： 10-20nm鎳粉3-5、30-60nm鈷粉3-5、酒石酸1-2、微米級銀粉50-60、卡波樹脂1-2、月桂酰 肌氨酸鈉〇. 4-0. 8、檸檬酸0. 8-1. 2、玻璃粉10-13、阿拉伯樹膠1-2、超支化聚酯樹脂7-9、乙 酸正丁酯9-13、2-乙基-4-甲基咪唑1-2、異佛爾酮3-5、環(huán)己酮2-4 ; 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、56203、氣相三氧化二鋁、活性氧化鋁、卩205、缺氧氧化鈰、1%0混 合，放入坩堝在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 μ m粉末，即得。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鎳微粉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) 將乙酸正丁酯、異佛爾酮、環(huán)己酮混合，加入卡波樹脂、阿拉伯樹膠、超支化聚酯樹 月旨，加熱至80-84°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、酒石酸、檸檬酸、月桂酰肌氨酸鈉混合，在5000-7000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘录尤?10-20nm鎳粉、30-60nm鈷粉，攪拌10-20分鐘，再加入微米級銀粉，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0.08-0. llMPa，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。
【文檔編號】H01B1/22GK104143376SQ201410303517
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】柏萬春, 嚴(yán)正平, 柏寒 申請人:永利電子銅陵有限公司