本發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉及其制備方法。
背景技術(shù):
銀粉作為導(dǎo)電膠的主要導(dǎo)電粒子,其優(yōu)點(diǎn)是電阻率低、導(dǎo)電性好、抗氧化性能好;然而,其缺點(diǎn)時(shí)存在銀離子遷移問題,且價(jià)格非常昂貴。
另外,低端導(dǎo)電膠一般用銅粉作為導(dǎo)電粒子,銅粉的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜,且只有銀粉的50分之一,導(dǎo)電性好;然而,其缺點(diǎn)是抗氧化性能很差。一旦銅粉顆粒發(fā)生氧化,其導(dǎo)電性就大幅下降,進(jìn)而引起電性能劣化,因此目前還只能應(yīng)用于低端產(chǎn)品。
針對銀粉與銅粉的優(yōu)缺點(diǎn),現(xiàn)有技術(shù)中也存在一種折中的方法,即采用銀包銅粉,采用銅粉作為基底,在銅粉上包覆一層銀,包覆的銀含量從3%-50%不等,試圖同時(shí)解決銀粉太貴、而銅粉易氧化的問題,銀包銅粉主要應(yīng)用于中低端市場。然而,在實(shí)際的應(yīng)用過程中,銀包銅粉的缺點(diǎn)是:生產(chǎn)環(huán)節(jié)容易發(fā)生包覆層穿漏,暴露出來的銅基體依然會(huì)發(fā)生氧化,進(jìn)而導(dǎo)致電性能劣化,產(chǎn)品可靠度不夠高。
因此,有必要開發(fā)一種本身就具備良好抗氧化性的銅粉,無論是直接用于導(dǎo)電膠還是作為銀包銅粉的原料,其性能都優(yōu)于普通的純銅粉。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉,該導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉在低溫段以及中溫段具有優(yōu)秀的抗氧化能力,且導(dǎo)電性能良好(>90iacs%),用于導(dǎo)電膠或者電磁屏蔽領(lǐng)域的某些產(chǎn)品可以替代部分甚至全部銀粉,大幅節(jié)省成本。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉的制備方法,該制備方法能夠有效地生產(chǎn)制備上述銅合金粉,且制備出來的銅合金粉導(dǎo)電性好、品質(zhì)穩(wěn)定、抗氧化性能好,該制備方法工藝簡單易行,適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。
一種導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉,包括有以下重量份的物料,具體為:
一種導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉的制備方法,包括有以下工藝步驟,具體的:
a、將磷銅置于中高頻感應(yīng)爐坩堝中并于真空條件下進(jìn)行熔煉處理;
b、待磷銅完全熔化后,于銅熔液中加入銀元素及稀土元素,稀土元素由la、ce、y中的一種或幾種組成,稀土元素于銅熔液中進(jìn)行熔煉處理,以獲得銅合金熔液;其中,銅合金熔液中各物料的重量份為:
c、將銅合金熔液通過惰性氣體霧化法制備成粒徑值為1-100微米的球形銅合金微粉。
其中,所述步驟c中所采用的霧化介質(zhì)氣體為氮?dú)狻?/p>
d、對獲得的銅合金粉末進(jìn)行泰勒篩篩分或者惰性氣體氣流分級(jí),以滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ψ勰┝降囊蟆?/p>
其中,符合導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉所述銅合金微粉的粒徑值為1-20微米。
e、其中,一種導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉的制備方法,還有可能包括以下工藝步驟:具體如下:將銅合金微粉置于球磨機(jī)中進(jìn)行球磨處理,將霧化所得球形銅合金粉制成片狀銅合金粉。
本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明所述的一種導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉,其包括有以下重量份的物料:la(0-0.5)%、ce(0-0.5)%、y(0-0.5)%、p(0.1~0.8)%wt、ag(0.1~0.5)%wt,余量為cu。通過上述物料配比,該導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉在低溫段(室溫-350℃)以及中溫段(350-650℃)具有優(yōu)秀的抗氧化能力,且導(dǎo)電性能良好(>93iacs%),用于導(dǎo)電膠或者電磁屏蔽領(lǐng)域的某些產(chǎn)品可以部分替代甚至全部替代銀粉,大幅節(jié)省成本。
本發(fā)明的另一有益效果為:本發(fā)明所述的一種導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉的制備方法,其包括有以下工藝步驟:a、將磷銅置于坩堝中并于真空條件下進(jìn)行熔煉處理;b、待磷銅完全熔化后,于銅熔液中加入銀元素和稀土元素,稀土元素由la、ce、y中的一種或幾種組成,熔煉后獲得銅合金熔液;其中,銅合金熔液中各物料的重量份為:la(0-0.5)%wt、ce(0-0.5)%wt、y(0-0.5)%wt、p(0.1~0.8)%wt、ag(0.1~0.5)%wt,余量為cu;c、將銅合金熔液通過惰性氣體霧化法制備成粒徑值為1-100微米的球形銅合金微粉。d、對獲得的銅合金粉末進(jìn)行泰勒篩篩分或者惰性氣體氣流分級(jí),以滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ψ勰┝降囊?。其中,符合?dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉所述銅合金微粉的粒徑值為1-20微米。
通過上述工藝步驟設(shè)計(jì),該制備方法能夠有效地生產(chǎn)制備上述銅合金粉,且制備出來的銅合金粉導(dǎo)電性好、品質(zhì)穩(wěn)定、抗氧化性能好,該制備方法工藝簡單易行,適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來對本發(fā)明進(jìn)行說明。
實(shí)施例一,一種導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉,包括有以下重量份的物料,具體為:
通過上述物料配比,本實(shí)施例一的導(dǎo)電膠用抗氧化銅合金粉在低溫段以及中溫段具有優(yōu)秀的抗氧化能力,導(dǎo)電性能良好(為94iacs%),用于導(dǎo)電膠領(lǐng)域的某些產(chǎn)品可以替代部分銀粉,大幅節(jié)省成本。
需進(jìn)一步指出,對于本實(shí)施例一的導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉而言,其可以采用以下制備方法制備而成,具體的,一種導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉的制備方法,其特征在于,包括有以下工藝步驟,具體的:
a、將磷銅置于坩堝中并于真空條件下進(jìn)行熔煉處理;
b、待磷銅完全熔化后,于銅熔液中加入銀元素和稀土元素,稀土元素由la、ce組成,稀土元素于銅熔液中進(jìn)行熔煉處理,以獲得銅合金熔液;
c、將銅合金熔液通過惰性氣體霧化法制備成粒徑值為1-100微米的球形銅合金微粉。
d、對獲得的銅合金粉末進(jìn)行泰勒篩篩分或者惰性氣體氣流分級(jí),以滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ψ勰┝降囊?。其中,符合?dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉所述銅合金微粉的粒徑值為1-20微米。
其中,所述步驟c中所采用的惰性氣體為氮?dú)?;步驟d中優(yōu)選出的,所述銅合金微粉的粒徑值為1-16微米。
對該合金粉在300℃大氣條件下進(jìn)行氧化增重實(shí)驗(yàn),3小時(shí)內(nèi)無增重;在650℃大氣條件下進(jìn)行氧化增重實(shí)驗(yàn),3小時(shí)增重僅為0.04%,由此可見該合金具有優(yōu)良的抗氧化性。
通過上述工藝步驟設(shè)計(jì),該制備方法能夠有效地生產(chǎn)制備上述銅合金粉,且制備出來的銅合金粉導(dǎo)電性好、品質(zhì)穩(wěn)定、抗氧化性能好,該制備方法工藝簡單易行,適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
實(shí)施例二,一種導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉,包括有以下重量份的物料,具體為:
la0.5%
p0.6%wt
ag0.5%wt
余量為cu。
通過上述物料配比,本實(shí)施例二的導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉在低溫段以及中溫段具有優(yōu)秀的抗氧化能力,且導(dǎo)電性能良好(93iacs%),用于導(dǎo)電膠或者電磁屏蔽領(lǐng)域的某些產(chǎn)品可以替代部分銀粉,大幅節(jié)省成本。
需進(jìn)一步指出,對于本實(shí)施例二的導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉而言,其可以采用以下制備方法制備而成,具體的,一種導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉的制備方法,其特征在于,包括有以下工藝步驟,具體的:
a、將電解銅置于坩堝中并于真空條件下進(jìn)行熔煉處理;
b、待電解銅完全熔化后,于銅熔液中加入稀土元素,稀土元素由la組成,稀土元素于銅熔液中進(jìn)行熔煉處理,以獲得銅合金熔液;
c、將銅合金熔液通過惰性氣體霧化法制備成粒徑值為1-70微米的球形銅合金微粉。
其中,所述步驟c中所采用的惰性氣體為氮?dú)猓粌?yōu)選的,所述銅合金微粉的粒徑值為1-10微米。
該優(yōu)選的銅合金微粉置于球磨機(jī)中進(jìn)行球磨處理60分鐘后,獲得粒徑分布為2-23微米的片狀銅合金粉。
該合金粉在250℃大氣條件下進(jìn)行氧化增重實(shí)驗(yàn),3小時(shí)內(nèi)無增重;在550℃大氣條件下進(jìn)行氧化增重實(shí)驗(yàn),3小時(shí)增重為0.06%。由此可見該合金粉具有很好的抗氧化性。
通過上述工藝步驟設(shè)計(jì),該制備方法能夠有效地生產(chǎn)制備上述片狀銅合金粉,且制備出來的銅合金粉用于電磁屏蔽領(lǐng)域,導(dǎo)電性好、品質(zhì)穩(wěn)定、抗氧化性能好,該制備方法工藝簡單易行,適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
實(shí)施例三,一種導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉,包括有以下重量份的物料,具體為:
y0.5%
p0.4%wt
ag0.4%wt
余量為cu。
通過上述物料配比,本實(shí)施例三的導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉在低溫段以及中溫段具有優(yōu)秀的抗氧化能力,且導(dǎo)電性能良好(92iacs%),用于導(dǎo)電膠或者電磁屏蔽領(lǐng)域的某些產(chǎn)品可以替代部分銀粉,大幅節(jié)省成本。
需進(jìn)一步指出,對于本實(shí)施例三的導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉而言,其可以采用以下制備方法制備而成,具體的,一種導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉的制備方法,其特征在于,包括有以下工藝步驟,具體的:
a、將電解銅置于中頻爐坩堝中并于真空條件下進(jìn)行熔煉處理;
b、待電解銅完全熔化后,于銅熔液中加入稀土元素,稀土元素為y,稀土元素于銅熔液中進(jìn)行熔煉處理,以獲得銅合金熔液;
c、將銅合金熔液通過惰性氣體霧化法制備成粒徑值為1-70微米的球形銅合金微粉。
其中,所述步驟c中所采用的惰性氣體為氮?dú)?;?yōu)選的,所述銅合金微粉的粒徑值為1-12微米。
該優(yōu)選的銅合金微粉置于球磨機(jī)中進(jìn)行球磨處理50分鐘后,獲得粒徑分布為3-27微米的片狀銅合金粉。將該片狀銅合金粉可用于電磁屏蔽領(lǐng)域。
該合金粉在250℃大氣條件下進(jìn)行氧化增重實(shí)驗(yàn),3小時(shí)內(nèi)增重0.01%。在500℃大氣條件下進(jìn)行氧化增重實(shí)驗(yàn),3小時(shí)增重為0.1%,由此可見該合金粉具有較好的抗氧化性。
通過上述工藝步驟設(shè)計(jì),該制備方法能夠有效地生產(chǎn)制備上述片狀銅合金粉,且制備出來的銅合金粉用于電磁屏蔽領(lǐng)域,導(dǎo)電性好、品質(zhì)穩(wěn)定、抗氧化性能好,該制備方法工藝簡單易行,適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
實(shí)施例四,一種導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉,包括有以下重量份的物料,具體為:
通過上述物料配比,本實(shí)施例四的導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉在低溫段以及中溫段具有優(yōu)秀的抗氧化能力,且導(dǎo)電性能良好(92iacs%),用于導(dǎo)電膠或者電磁屏蔽領(lǐng)域的某些產(chǎn)品可以替代部分甚至全部銀粉,大幅節(jié)省成本。
需進(jìn)一步指出,對于本實(shí)施例四的導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉而言,其可以采用以下制備方法制備而成,具體的,一種導(dǎo)電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉的制備方法,其特征在于,包括有以下工藝步驟,具體的:
a、將電解銅置于中頻感應(yīng)爐坩堝中并于真空條件下進(jìn)行熔煉處理;
b、待電解銅完全熔化后,于銅熔液中加入稀土元素,稀土元素由la、ce、y組成,稀土元素于銅熔液中進(jìn)行熔煉處理,以獲得銅合金熔液;
c、將銅合金熔液通過惰性氣體霧化法制備成粒徑值為1-80微米的球形銅合金微粉。
d、對獲得的銅合金粉末進(jìn)行泰勒篩篩分或者惰性氣體氣流分級(jí),以滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ψ勰┝降囊?。其中,符合?dǎo)電膠用抗氧化銅合金粉所述銅合金微粉的粒徑值為1-20微米。
其中,所述步驟c中所采用的惰性氣體為氮?dú)?;步驟d中優(yōu)選出的,所述銅合金微粉的粒徑值為1-16微米。
該合金粉在250℃大氣條件下進(jìn)行氧化增重實(shí)驗(yàn),3小時(shí)內(nèi)無增重。在600℃大氣條件下進(jìn)行氧化增重實(shí)驗(yàn),3小時(shí)增重僅為0.03%,由此可見該合金粉具有良好的抗氧化性。
通過上述工藝步驟設(shè)計(jì),該制備方法能夠有效地生產(chǎn)制備上述抗氧化銅合金粉,且制備出來的銅合金粉導(dǎo)電性好、品質(zhì)穩(wěn)定、抗氧化性能好,該制備方法工藝簡單易行,適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
通過上述工藝步驟設(shè)計(jì),該制備方法能夠有效地生產(chǎn)制備上述銅合金粉,且制備出來的銅合金粉導(dǎo)電性好、品質(zhì)穩(wěn)定、抗氧化性能好,該制備方法工藝簡單易行,適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。