一种高可焊性厚膜导体浆料制造技术

本发明专利技术公开了一种高可焊性厚膜导体浆料，其是由贵金属粉、玻璃粉、预处理硅酸锆和硅酸镁混合粉与有机载体进行混合，制备成的具有一定流动性的膏状物，其中预处理的硅酸锆和硅酸镁混合粉是将硅酸锆、硅酸镁按一定比例混合均匀，再通过酒精清洗和焙烧工艺制成。本发明专利技术通过在导体浆料中加入预处理的硅酸锆和硅酸镁混合粉作为添加剂，提高了厚膜导体浆料的可焊性，保证了厚膜导体浆料在厚膜电路中的使用要求，可满足厚膜电路产品应用于各类环境条件下。下。下。

【技术实现步骤摘要】
一种高可焊性厚膜导体浆料


[0001]本专利技术属于导体浆料
，具体涉及一种具有高可焊性的厚膜导体浆料，可广泛应用于氧化铝、氧化铍等陶瓷基体，以及采用厚膜印刷工艺的厚膜电路产品中，产品可应用于各类环境条件，如长时间回流焊的环境。

技术介绍

[0002]电子浆料是制造厚膜元件的基础材料，是一种由固体粉末和有机溶剂经过三辊轧制混合均匀的膏状物，广泛应用于现代微电子工业厚膜产品中。在现代微电子工业厚膜电路产品中，人们对电子元器件要求越来越高，厚膜电路产品应用广泛，特别是在各类严酷环境要求的领域，对厚膜导体浆料产品的高温老化拉力提出更高的要求。
[0003]一般来讲，电子浆料的主要成分包括功能相、无机粘结剂、有机粘结剂、其它的溶剂和添加剂。通常，电子浆料中的功能相起导电作用，要具有很好的导电性能，一般由金属粉末或贵金属粉末来充当，常用的贵金属粉有金粉、银粉、铂粉、钯粉以及合金粉等。无机粘结剂起固定电子浆料到基材的作用，一般由氧化物粉末和玻璃粉末来充当，但是这一成分在电子浆料的比重比较低，有的甚至没有。
[0004]在现有的电子浆料领域里，导体浆料具有导电率高、性能稳定、与基板结合强度大等特点，广泛应用于集成电路、多芯片组件、薄膜开关等电子元器件的生产。现有的导体浆料中的无机物主要以常规的氧化物和玻璃粉为主，通过无机物和玻璃粉的添加保证与基板的结合力，为了保证与基板的结合力，一般都是通过增加玻璃粉和无机物的含量，这样就会大大降低导体浆料的可焊性，从而在使用的过程中，出现焊接不良，从而导致元器件失效，尤其经过长时间高温老化环境，由于高温环境影响，导体浆料焊接部位劣化速度大大加快，会造成焊盘脱落，大量产品失效，从而极大限制了导体浆料的应用范围。因此，急需一种具有高可焊性的导体浆料，以满足极端高温环境条件下的使用要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是解决现有厚膜电路产品使用的导体浆料，在长时间高温老化环境条件下导体浆料与焊锡的结合部位，由于内部结构及热膨胀系数的影响，导致出现微裂纹、焊盘脱落，最终使产品失效的问题，提供一种满足厚膜印刷工艺，应用于厚膜电路产品中具有高可焊特性的导体浆料。
[0006]针对上述目的，本专利技术采用的导体浆料的重量百分比组成为：70%～85%贵金属粉、0.5%～5%玻璃粉、2.5%～3.5%添加剂、10%～25%有机载体。
[0007]上述贵金属粉为银粉、钯粉、铂粉中任意一种或多种的混合物或多种的合金粉，其中银粉的粒度为0.5～2.5μm，钯粉的比表面积为3～25m2/g，铂粉的比表面积为3～25m2/g，合金粉的粒度为0.1～5μm。
[0008]上述玻璃粉为电子浆料烧结后的永久粘结相材料，可以为铅硅硼铝、铋硅硼铝、铅铋硅硼等体系的玻璃粉。作为优选，本专利技术采用的铋硅硼铝系玻璃粉的重量百分比组成为：
Bi2O
3 55%～85%、B2O
3 2%～10%、SiO
2 5%～20%、Al2O
3 1%～10%、BaO 1%～5%。其制备方法为：将各种氧化物按照重量百分比混合均匀后，将混合物置于陶瓷坩埚中，放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度1100～1400℃、时间为0.5～4h，将得到的玻璃熔液倒入去离子水中，进行水淬后得到玻璃体，将玻璃体破碎成玻璃渣，玻璃渣球磨成粒度D50为1.0～2.5μm。
[0009]上述添加剂是预处理的硅酸锆和硅酸镁混合粉，其是将粒度D50为1.0～2.0μm的硅酸锆和硅酸镁混合粉与无水乙醇按重量比为1:1～1.5混合，其中硅酸锆与硅酸镁的重量比为2～5:1，在功率为0.5～1kW下30～50℃超声60～120min后，使用250～400目筛网过筛，然后在600～700℃下煅烧6～8h，再使用325～400目筛网过筛，即得到预处理的硅酸锆和硅酸镁混合粉。
[0010]上述有机载体是高分子树脂和溶剂的混合物，其重量百分比组成为：高分子树脂5%～20%、溶剂80%～95%，所述高分子树脂为乙基纤维素、硝基纤维素、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、大豆卵磷脂中任意一种或多种，所述溶剂为松油醇、乙酸乙酯、乙二醇丁醚、丁基卡比醇醋酸酯中任意一种或多种。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术导体浆料采用了预处理的硅酸锆、硅酸镁粉作为添加剂，提高了厚膜导体浆料的可焊性以及焊接后长时间高温工作后的焊接特性；2.本专利技术导体浆料的制备工艺简单，污染小，工艺适应性强；所得导体浆料在不造成其他性能下降的前提下，具有可靠性高的特点。
附图说明
[0012]图1是导体浆料性能测试制作的印刷网版图形，其中位置1是拉力测试图形，位置2是可焊性测试图形。
具体实施方式
[0013]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细的说明，其并不对本专利技术的保护范围起到限定作用。本专利技术的保护范围仅由权利要求限定，本领域技术人员在本专利技术公开的实施例的基础上所做的任何省略、替换或修改都将落入本专利技术的保护范围。
[0014]本专利技术导体浆料的重量百分比组成为：70%～85%贵金属粉、0.5%～5%玻璃粉、2.5%～3.5%添加剂、10%～25%有机载体。其中，贵金属粉可以为银粉、钯粉、铂粉中任意一种或多种的混合物或多种的合金粉，银粉的粒度为0.5～2.5μm、钯粉的比表面积为3～25m2/g、铂粉的比表面积为3～25m2/g、合金粉的粒度为0.1～5μm均可。玻璃粉可以为铅硅硼铝、铋硅硼铝、铅铋硅硼等体系的玻璃粉，其中铋硅硼铝系玻璃粉的重量百分比组成为：Bi2O
3 55%～85%、B2O
3 2%～10%、SiO
2 5%～20%、Al2O
3 1%～10%、BaO 1%～5%，其制备方法为：将各种氧化物按照重量百分比混合均匀后，将混合物置于陶瓷坩埚中，放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度1100～1400℃、时间为0.5～4h，将得到的玻璃熔液倒入去离子水中，进行水淬后得到玻璃体，将玻璃体破碎成玻璃渣，玻璃渣球磨成粒度D50为1.0～2.5μm。添加剂是预处理的硅酸锆和硅酸镁混合粉，其制备方法为：将粒度D50为1.0～2.0μm的硅酸锆和硅酸镁混合粉与无水乙醇按重量比为1:1～1.5混合，其中硅酸锆与硅酸镁的重量比为2～5:1，在功率为0.5～1kW下30～50℃超声60～120min后，使用250～400目筛网过筛，然后在600～700℃下煅烧
6～8h，再使用325～400目筛网过筛，即得到预处理的硅酸锆和硅酸镁混合粉。有机载体是高分子树脂和溶剂的混合物，其重量百分比组成为：高分子树脂5%～20%、溶剂80%～95%，所述高分子树脂为乙基纤维素、硝基纤维素、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、大豆卵磷脂中任意一种或多种，所述溶剂为松油醇、乙酸乙酯、乙二醇丁醚、丁基卡比醇醋酸酯中任意一种或多种。
[0015]1、制备添加剂将粒度D50为1.0～2.0μm的硅酸锆和硅酸镁混合粉与无水乙醇按重量比为1:1.2混合，其中硅酸锆与硅酸镁的重量比分别为2:1、3:1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高可焊性厚膜导体浆料，其特征在于，所述导体浆料的重量百分比组成为：70%～85%贵金属粉、0.5%～5%玻璃粉、2.5%～3.5%添加剂、10%～25%有机载体；所述添加剂是预处理的硅酸锆和硅酸镁混合粉，其是将粒度D50为1.0～2.0μm的硅酸锆和硅酸镁混合粉与无水乙醇按重量比为1:1～1.5混合，其中硅酸锆与硅酸镁的重量比为2～5:1，在功率为0.5～1kW下30～50℃超声60～120min后，使用250～400目筛网过筛，然后在600～700℃下煅烧6～8h，再使用325～400目筛网过筛，即得到预处理的硅酸锆和硅酸镁混合粉。2.根据权利要求1所述的高可焊性厚膜导体浆料，其特征在于，所述贵金属粉为银粉、钯粉、铂粉中任意一种或多种的混合物或多种的合金粉，其中银粉的粒度为0.5～2.5μm，钯粉的比表面积为3～25m2/g，铂粉的比表面积为3～25m2/g，合金粉的粒度为0.1～5μm。3.根据权利要求1所述的高可焊性厚膜导体浆料，其特征在于，所述玻璃粉为铅硅硼铝、铋硅硼铝、铅铋硅硼系玻璃粉中任意一种。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅元，董耀辉，
申请(专利权)人：西安拓库米电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：