低银含量浆料组合物以及由其制造导电膜的方法技术

本发明专利技术是关于一种低银含量浆料组合物以及由其制造导电膜的方法。提供一种导电浆料组合物。所述导电浆料组合物包括导电金属粒子、玻璃粉末、至少一种金属氧化物粉末以及有机媒剂。所述导电金属粒子包括涂有银的金属粉末和涂有银的金属薄片中的至少一者以及未经涂布的银粉末和未经涂布的银薄片中的至少一者。在使用时，将所述浆料沉积于指定衬底上并且在周围空气环境中焙烧。所述浆料组合物展现出与具有较高银含量的浆料类似的电学性质和粘着强度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术是关于一种。提供一种导电浆料组合物。所述导电浆料组合物包括导电金属粒子、玻璃粉末、至少一种金属氧化物粉末以及有机媒剂。所述导电金属粒子包括涂有银的金属粉末和涂有银的金属薄片中的至少一者以及未经涂布的银粉末和未经涂布的银薄片中的至少一者。在使用时，将所述浆料沉积于指定衬底上并且在周围空气环境中焙烧。所述浆料组合物展现出与具有较高银含量的浆料类似的电学性质和粘着强度。【专利说明】相关申请的交叉引用本申请主张2012年3月26日申请的美国临时专利申请号61/615，608的权益，所述专利的全部内容以引用的方式并入本文中。
本专利技术是关于。
技术介绍
导电浆料，更确切地说是厚膜导电浆料，常常用于制造电子电路、被动组件、太阳能电池、燃料电池、传感器等等。这些导电浆料的一些特定应用是用于涂布被动组件的部分，例如用于形成终端以及用于在电路板上印刷导电层或图案。用于达成这些目的的典型的基于银的导电浆料包含银粉末和/或薄片、金属氧化物、玻璃粉末(玻璃粒子)以及有机媒剂。这些浆料的总银含量和总固体含量(即，无机组分)必须足够高，以确保所得导电层将变得致密并且粘结或粘着于下层衬底，同时还产生所需的电学性质。然而，这些常规银浆料常常具有较高制造成本，因为需要大量纯银来达成这些浆料通常所必需的总固体含量。因此，有利的是，提供一种导电浆料，它在周围空气环境中焙烧并且具有相对低的银含量，但是它所展现出的粘着和电学性质的量级与具有高银含量的导电浆料所达成的性质类似。
技术实现思路
本专利技术的一个优选实施例针对一种导电浆料组合物，它包含导电金属粒子、玻璃粉末、至少一种金属氧化物粉末以及有机媒剂。导电金属粒子包括涂有银的金属粉末和涂有银的金属薄片中的至少一种以及未经涂布的银粉末和未经涂布的银薄片中的至少一种。本专利技术的另一个优选实施例涉及一种在被动组件上形成终端的方法。所述方法包括以下步骤:将导电浆料组合物涂布于被动组件的表面上，以及在周围空气环境中于400°C到900°C范围内的温度下焙烧经涂布的被动组件。导电浆料组合物包含涂有银的金属粉末和涂有银的金属薄片中的至少一种、未经涂布的银粉末和未经涂布的银薄片中的至少一种、玻璃粉末、至少一种金属氧化物粉末以及有机媒剂。本专利技术的另一个优选实施例涉及一种封端浆料组合物，它包含:涂有银的铜粉末和涂有银的铜薄片中的至少一种，用量以组合物的总重量计为15重量％到40重量％ ;未经涂布的银粉末和未经涂布的银薄片中的至少一种，用量以组合物的总重量计为30重量％到65重量％ ;玻璃粉末，用量以组合物的总重量计为2重量％到5重量％ ；以及有机媒剂，用量以组合物的总重量计为10重量％到30重量％。浆料组合物的总银含量以组合物的总重量计为50重量％到70重量％，并且组合物的总固体含量以组合物的总重量计为70重量％到90重量％。本专利技术的另一个优选实施例涉及一种被动组件，它具有由浆料组合物形成的终端。浆料组合物包含导电金属粒子、玻璃粉末、至少一种金属氧化物粉末以及有机媒剂。导电金属粒子包括涂有银的金属粉末和涂有银的金属薄片中的至少一种以及未经涂布的银粉末和未经涂布的银薄片中的至少一种。【专利附图】【附图说明】前述
技术实现思路
以及以下对本专利技术的优选实施例的详细描述在结合所附图式阅读时将得到更好的理解。出于说明的目的，图式中示出当前优选的实施例。然而，应了解，装置和方法并不限于所示出的精确布置和功用性。 在图式中:图1A为根据本专利技术的一个实施例的涂有30%银的铜粉末的SEM照片；图1B为根据本专利技术的一个实施例的涂有30%银的铜粉末的EDX光谱扫描；图2A为根据本专利技术的一个实施例的涂有30%银的铜薄片的SEM照片；图2B为根据本专利技术的一个实施例的涂有30%银的铜薄片的EDX光谱扫描；图3为根据本专利技术的一个实施例的组合物的峰值焙烧温度为780°C的典型焙烧曲线.-^4 ，图4A为根据本专利技术的一个实施例的经53%银含量浆料(浆料A)涂布的第一多层电容器芯片体(芯片I)上的终端的剖视图；图4B为根据本专利技术的一个实施例的经65%银含量浆料(浆料B)涂布的第一多层电容器芯片体(芯片I)上的终端的剖视图；图5A为根据本专利技术的一个实施例的经53%银含量浆料(浆料A)涂布的多层变阻器芯片体(芯片2)上的终端的剖视图；图5B为根据本专利技术的一个实施例的经65%银含量浆料(浆料B)涂布的多层变阻器芯片体(芯片2)上的终端的剖视图；图6A为根据本专利技术的一个实施例的经53%银含量浆料(浆料A)涂布的感应器芯片体(芯片3)上的终端的剖视图；图6B为根据本专利技术的一个实施例的经65%银含量浆料(浆料B)涂布的感应器芯片体(芯片3)上的终端的剖视图；图7A为根据本专利技术的一个实施例的经53%银含量浆料(浆料A)涂布的第二多层电容器芯片体(芯片4)上的终端的剖视图；图7B为根据本专利技术的一个实施例的经65%银含量浆料(浆料B)涂布的第二多层电容器芯片体(芯片4)上的终端的剖视图；图7C为图7B中所示的第二多层电容器芯片体(芯片4)上的终端的SEM放大剖视图；图7D为图7B中所示的第二多层电容器芯片体(芯片4)上的终端的一角的SEM放大剖视图；图7E为图7B中所示的第二多层电容器芯片体(芯片4)上的终端上的镍/锡电镀层的SEM放大剖视图；图8A为根据本专利技术的一个实施例的经53%银含量浆料(浆料A)涂布的第三多层电容器芯片体(芯片5)上的终端的剖视图；以及图SB为根据本专利技术的一个实施例的经65%银含量浆料(浆料B)涂布的第三多层芯片体(芯片5)上的终端的剖视图。【具体实施方式】本专利技术的导电浆料组合物为一种低银含量浆料组合物，它包含两种基本组分:导电金属粒子和有机媒剂。本专利技术的导电浆料组合物优选地当在周围空气环境中焙烧时可以用于形成制造各种组件(例如电子电路(如混合电路)和被动组件)的导电层，但并不限于这些应用。虽然本文中列举了各种范围，但是应了解，所列举的范围并不严格地限于规定的最大数值和最小数值。实际上，规定值是本【专利技术者】最佳认知的估算值并且将包括处于规定值的等效范围内的值。根据一个优选实施例，低银含量浆料组合物是用作涂布被动组件的金属化浆料。更确切地说，导电浆料组合物优选地适用于制造圆盘形和多层电容器、芯片电阻器、圆盘形和多层NTC以及PTC热敏电阻器、圆盘形和多层变阻器、谐振器、多层PZT转换器、感应器以及多层铁氧体磁珠。更优选地，浆料组合物适用作电容器终端组合物。然而，所属领域的技术人员应了解，本专利技术的低银含量浆料组合物可以用于需要形成导电层或导电膜的任何应用，例如用于形成导体。现将更详细地描述导电浆料组合物中的每一种组分。导电金属粒子充当导电浆料组合物中的导电金属。一种类型的导电粒子优选地以经涂布的金属粉末、经涂布的金属薄片或其组合的形式存在于组合物中。经涂布的金属粉末的粒子形态不受任何特定限制。举例来说，经涂布的金属粒子的形状可以是球形、无定形或准球形的。更优选地，导电粒子以涂有银的金属粉末、涂有银的金属薄片或其组合的形式存在。金属粉末/薄片优选地选自由铝、铜、镍以及锡组成的群组。更优选地，经涂布的金属粉末/薄片为涂有银的铜粉末/薄片。以涂有银的铜粉末/薄片的总重量计，涂有银的铜粉末/薄片的银含量优选地为10重量％到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电浆料组合物，包含：导电金属粒子，包括涂有银的金属粉末和涂有银的金属薄片中的至少一者以及未经涂布的银粉末和未经涂布的银薄片中的至少一者；玻璃粉末；至少一种金属氧化物粉末；以及有机媒剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马修·斯格里恰，马克·路易斯·查林斯沃斯，玛格丽特·特雷因尼克，道格拉斯·哈格罗夫，戴维·马兰加，
申请(专利权)人：贺利氏贵金属北美康舍霍肯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：