一種低溫導電印刷電路板銀漿及其制備方法
【專利摘要】一種低溫導電印刷電路板銀漿,由下列重量份的原料制成：氧化銦錫6-9、1-10nm片狀銀粉4-6、40-50nm球狀銀粉4-6、1-10μm片狀銀粉50-60、E-12環(huán)氧樹脂5-7、硅樹脂1-2、二甲苯12-15、正丁醇7-10、聚氨酯樹脂1-2、異佛爾酮二胺0.4-0.8、雙戊烯1-2、木質(zhì)素2-4、乙撐雙油酸酰胺0.4-0.8、玻璃粉11-14；本發(fā)明的銀漿添加了氧化銦錫，節(jié)約了銀粉的用量，而且在低溫情況下導電性能良好，通過搭配不同粒徑、不同形狀的銀粉，達到了優(yōu)異的導電效果；本發(fā)明玻璃粉，熔點低，熱膨脹率小，使得電路印刷成品率高，導電性能好。
【專利說明】一種低溫導電印刷電路板銀漿及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電子漿料【技術領域】，尤其涉及一種低溫導電印刷電路板銀漿及其制備方法。
【背景技術】
[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、標準化來進行以降低成本，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，相應的就需求新的要求的導體漿料、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，開展新的導體漿料的研究也就勢在必行。
[0003]一般來講，電子漿料的主要成分包括有功能相如金屬、貴金屬粉末等，無機粘結(jié)劑如玻璃粉末、氧化物粉末等，有機粘結(jié)劑，其它的溶劑和添加劑。通常，電子漿料中的功能相起導電作用，要具有很好的導電性能，一般由金屬粉末或貴金屬粉末來充當，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，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，隨著化學工業(yè)技術的進步這部分在電子漿料中的作用越來越突出，尤其是在應用于絲網(wǎng)印刷時，改變有機粘結(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)有的電子漿料領域里，銀系漿料具有導電率高，性能穩(wěn)定，與基板結(jié)合強度大等特點，廣泛應用于集成電路、多芯片組件、薄膜開關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電銅漿制成導電線路，但是存在著導電銅漿易被氧化，降低了印刷電路板的使用壽命，導電銅漿也不能印刷成比較精細的線路。因此需要研究導電漿料中金屬粉末的大小、形狀、種類以實現(xiàn)降低成本、提高導電率、提高印刷精密性的目的。
[0005]導電銀漿中的粘結(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，還有些時候會出現(xiàn)有機物揮發(fā)完成之后玻璃相尚未開始融化，導致導電線路從承印物上脫落的現(xiàn)象，使導電線路報廢，因此有機粘結(jié)劑的性能需要提高。
[0006]目前很多無機粘結(jié)劑采用玻璃粉，玻璃粉由金屬氧化物、氧化硅等材料制成，如果熔點過高，也出現(xiàn)有機物揮發(fā)完成之后玻璃相尚未開始融化，導致由導電銀漿獲得的導電線路從承印物上脫落的現(xiàn)象，使導電線路報廢；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低溫導電印刷電路板銀漿及其制備方法，該銀漿節(jié)約了銀粉的用量，在低溫情況下導電性能良好。
[0008]本發(fā)明的技術方案如下:
一種低溫導電印刷電路板銀漿，其特征在于由下列重量份的原料制成:氧化銦錫6-9、
1-1Onm片狀銀粉4-6、40-50nm球狀銀粉4-6、1-10 μ m片狀銀粉50_60、Ε_12環(huán)氧樹脂5-7、硅樹脂1-2、二甲苯12-15、正丁醇7-10、聚氨酯樹脂1-2、異佛爾酮二胺0.4-0.8、雙戊烯
1-2、木質(zhì)素2-4、乙撐雙油酸酰胺0.4-0.8、玻璃粉11-14 ；
所述玻璃粉由下列重量份的原料制成:碲化鉍15-17、SiO2 16-19、Bi2O3 7-9、Ba05_8、Al2O3 3-5、B2O317-23、V2054-7、Na201-2、納米氮化鋁粉末1_2 ;制備方法為:將碲化鉍、Si02、Bi203、BaO, A1203、B2O3> V2O5, Na2O混合，放入坩堝在1100-1400°C加熱熔化成液體，再加入納米氮化鋁粉末，攪拌均勻后進行真空脫泡，真空度為0.10-0.14MPa，脫泡時間為6_9分鐘，再倒入模具中定型，再進行水淬、送入球磨機中粉碎、過篩，得到9-13 μ m粉末，即得。
[0009]所述的低溫導電印刷電路板銀漿的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將二甲苯、正丁醇、雙戊烯混合，加入E-12環(huán)氧樹脂、硅樹脂、木質(zhì)素，加熱至78-85°C，攪拌至樹脂全部溶解，再加入聚氨酯樹脂攪拌均勻，用500目的紗網(wǎng)過濾，除去雜質(zhì)得到有機載體；
(2)將玻璃粉、氧化銦錫、乙撐雙油酸酰胺混合，在8000-10000轉(zhuǎn)/分攪拌下加入
1-1Onm片狀銀粉、40-50nm球狀銀粉，攪拌10-20分鐘，再加入1_10 μ m片狀銀粉，攪拌10-20分鐘，再與其他剩余成分一起加入有機載體中，在球磨機中混合分散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)得到的漿體進行真空脫泡，真空度為0.06-0.09MPa，脫泡時間為8_10分鐘，然后在三輥軋機中進行研磨、軋制，至銀漿粘度為10000-18000厘泊，即得。
[0010]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的銀漿添加了氧化銦錫，節(jié)約了銀粉的用量，而且在低溫情況下導電性能良好，通過搭配不同粒徑、不同形狀的銀粉，達到了優(yōu)異的導電效果；本發(fā)明玻璃粉，熔點低，熱膨脹率小，使得電路印刷成品率高，導電性能好，而且該玻璃粉含有納米氮化鋁粉末，導熱快，熔化快，易于電路固化成型。
【具體實施方式】
[0011]一種低溫導電印刷電路板銀漿，由下列重量份(公斤)的原料制成:氧化銦錫7、
1-1Onm片狀銀粉5、40-50nm球狀銀粉5、1-1(^111片狀銀粉554-12環(huán)氧樹脂6、硅樹脂1.6、二甲苯14、正丁醇8、聚氨酯樹脂1.5、異佛爾酮二胺0.6、雙戊烯1.5、木質(zhì)素3、乙撐雙油酸酰胺0.6、玻璃粉13 ；
所述玻璃粉由下列重量份(公斤)的原料制成:締化鉍16、Si0217、Bi2038、Ba07、Al203 4、B20320、V2056、Na201.5、納米氮化鋁粉末1.5 ;制備方法為:將碲化鉍、Si02、Bi203、Ba0、Al203、B2O3、V2O5、Na2O混合，放入坩堝在1300°C加熱熔化成液體，再加入納米氮化鋁粉末，攪拌均勻后進行真空脫泡，真空度為0.13MPa，脫泡時間為7分鐘，再倒入模具中定型，再進行水淬、送入球磨機中粉碎、過篩，得到Ilym粉末，即得。
[0012]所述的低溫導電印刷電路板銀漿的制備方法，包括以下步驟:
(I)將二甲苯、正丁醇、雙戊烯混合，加入E-12環(huán)氧樹脂、硅樹脂、木質(zhì)素，加熱至82°C，攪拌至樹脂全部溶解，再加入聚氨酯樹脂攪拌均勻，用500目的紗網(wǎng)過濾，除去雜質(zhì)得到有機載體；
(2)將玻璃粉、氧化銦錫、乙撐雙油酸酰胺混合，在9000轉(zhuǎn)/分攪拌下加入1-1Onm片狀銀粉、40-50nm球狀銀粉，攪拌15分鐘，再加入1_10 μ m片狀銀粉，攪拌15分鐘，再與其他剩余成分一起加入有機載體中，在球磨機中混合分散40分鐘，再超聲分散7分鐘，得到均勻的漿體；
(3)將步驟(2)得到的漿體進行真空脫泡，真空度為0.07MPa，脫泡時間為9分鐘，然后在三輥軋機中進行研磨、軋制，至銀漿粘度為13000厘泊，即得。
[0013]試驗數(shù)據(jù):
將本實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分鐘形成導電線路，從而得到導電線路板。測得導電線路的布線寬度為0.5_，平均膜厚5μπι，布線間距為0.5_，電阻率為4.7Χ10_5Ω.m。
[0014]按照上述方式批量生產(chǎn)導電線路板1000塊，導電線路與PCB電路板結(jié)合良好，線條清晰，連續(xù)，有I塊電路板的導電線路從承印物上脫落，成品率99.9%。
【權(quán)利要求】
1.一種低溫導電印刷電路板銀漿，其特征在于由下列重量份的原料制成:氧化銦錫6-9、1-1Onm片狀銀粉4-6、40_50nm球狀銀粉4-6、1-10 μ m片狀銀粉50_60、Ε_12環(huán)氧樹脂5-7、硅樹脂1-2、二甲苯12-15、正丁醇7-10、聚氨酯樹脂1_2、異佛爾酮二胺0.4-0.8、雙戊烯1-2、木質(zhì)素2-4、乙撐雙油酸酰胺0.4-0.8、玻璃粉11-14 ； 所述玻璃粉由下列重量份的原料制成:碲化鉍15-17、SiO2 16-19、Bi2O3 7-9、Ba05_8、Al2O3 3-5、B2O317-23、V2054-7、Na201-2、納米氮化鋁粉末1_2 ;制備方法為:將碲化鉍、Si02、Bi203、BaO, A1203、B2O3> V2O5, Na2O混合，放入坩堝在1100-1400°C加熱熔化成液體，再加入納米氮化鋁粉末，攪拌均勻后進行真空脫泡，真空度為0.10-0.14MPa，脫泡時間為6_9分鐘，再倒入模具中定型，再進行水淬、送入球磨機中粉碎、過篩，得到9-13 μ m粉末，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫導電印刷電路板銀漿的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將二甲苯、正丁醇、雙戊烯混合，加入E-12環(huán)氧樹脂、硅樹脂、木質(zhì)素，加熱至78-85°C，攪拌至樹脂全部溶解，再加入聚氨酯樹脂攪拌均勻，用500目的紗網(wǎng)過濾，除去雜質(zhì)得到有機載體； (2)將玻璃粉、氧化銦錫、乙撐雙油酸酰胺混合，在8000-10000轉(zhuǎn)/分攪拌下加入1-1Onm片狀銀粉、40-50nm球狀銀粉，攪拌10-20分鐘，再加入1-10 μ m片狀銀粉，攪拌10-20分鐘，再與其他剩余成分一起加入有機載體中，在球磨機中混合分散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)得到的漿體進行真空脫泡，真空度為0.06-0.09MPa，脫泡時間為8_10分鐘，然后在三輥軋機中進行研磨、軋制，至銀漿粘度為10000-18000厘泊，即得。
【文檔編號】H01B13/00GK103996429SQ201410152266
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】胡萍 申請人:池州市華碩電子科技有限公司