一種無鉛環(huán)保電路板導(dǎo)電銀漿及其制備方法
【專利摘要】一種無鉛環(huán)保電路板導(dǎo)電銀漿,由下列重量份的原料制成：20-30μm銀粉60-70、1-10nm銅粉5-8、玻璃粉8-10、SnO2粉末5-7、40-60nm銀粉5-8、季戊四醇三硬脂酸酯2-4、異佛爾酮4-6、飽和聚酯樹脂EK4103-5、雙酚F環(huán)氧樹脂4-7、水楊酸1-2、聚氨酯樹脂3-5、三烯丙基異氰脲酸酯1-2、微球淀粉1-2、氣相白炭黑1-2、異丁酮4-6、乙醇6-8、丁醇2-4、醋酸丁酯6-8；本發(fā)明的銀漿銀粉用量小，印刷性好，電路板成品率高，導(dǎo)電性能好，而且具有無鉛環(huán)保、工藝簡單、方便易行、產(chǎn)品性能便于控制的特點。
【專利說明】 一種無鉛環(huán)保電路板導(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】，尤其涉及一種無鉛環(huán)保電路板導(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(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]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(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，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(xué)工業(yè)技術(shù)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(yīng)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(lǐng)域里，銀系漿料具有導(dǎo)電率高，性能穩(wěn)定，與基板結(jié)合強度大等特點，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(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(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無鉛環(huán)保電路板導(dǎo)電銀漿及其制備方法，該銀漿具有銀粉用量小，印刷性好，電路板成品率高，導(dǎo)電性能好，無鉛環(huán)保、工藝簡單、方便易行、產(chǎn)品性能便于控制的特點。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種無鉛環(huán)保電路板導(dǎo)電銀漿，其特征在于由下列重量份的原料制成:20-30μπι銀粉60-70、1-1Onm銅粉5_8、玻璃粉8_10、SnO2粉末5-7、40_60nm銀粉5_8、季戊四醇三硬脂酸酯2-4、異佛爾酮4-6、飽和聚酯樹脂EK410 3_5、雙酚F環(huán)氧樹脂4_7、水楊酸1_2、聚氨酯樹脂3-5、三烯丙基異氰脲酸酯1-2、微球淀粉1-2、氣相白炭黑1-2、異丁酮4-6、乙醇6-8、丁醇2-4、醋酸丁酯6-8 ；
所述玻璃粉由下列重量份的原料制成:硼砂15-17、Si026-9、Bi2O3 20-25、Al2O3 5-8、Li2O 3-5、Mg03-6、NaF2_4、Ti023_6、Zn04_7、K201_2、缺氧氧化鈰 1-2、霞石粉 2-4、納米玉石粉 2-5 ;制備方法為:將硼砂、Si02、Bi2O3' Al2O3' Li2O' Mg。、NaF、T12, Zn。、K20、缺氧氧化鈰混合，放入坩堝在1100-140(TC加熱熔化成液體，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2-6 μ m粉末，再與霞石粉、納米玉石粉混合均勻，即得。
[0009]所述的無鉛環(huán)保電路板導(dǎo)電銀漿的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將季戊四醇三硬脂酸酯、三烯丙基異氰脲酸酯、異佛爾酮、異丁酮、乙醇、丁醇、醋酸丁酯混合，加入飽和聚酯樹脂EK410、雙酚F環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂，加熱至75-80°C，攪拌至樹脂全部溶解，再加入攪拌均勻，用500目的紗網(wǎng)過濾，除去雜質(zhì)得到有機載體；
(2)將微球淀粉、氣相白炭黑、玻璃粉混合，在5000-7000轉(zhuǎn)/分攪拌下加入1-1Onm銅粉、40-60nm銀粉，攪拌10-20分鐘，再加入20-30 μ m銀粉、SnO2粉末，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30-40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10-15分鐘，然后在三輥軋機中進行研磨、軋制，至銀漿細度達到3-5微米，即得。
[0010]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的銀漿銀粉用量小，印刷性好，電路板成品率高，導(dǎo)電性能好，而且具有無鉛環(huán)保、工藝簡單、方便易行、產(chǎn)品性能便于控制的特點。
【具體實施方式】
[0011]一種無鉛環(huán)保電路板導(dǎo)電銀漿，由下列重量份(公斤)的原料制成:25μπι銀粉65、5nm銅粉7、玻璃粉9、SnO2粉末6、50nm銀粉7、季戊四醇三硬脂酸酯3、異佛爾酮5、飽和聚酯樹脂EK410 4、雙酚F環(huán)氧樹脂6、水楊酸1.6、聚氨酯樹脂4、三烯丙基異氰脲酸酯1.5、微球淀粉1.5、氣相白炭黑1.5、異丁酮5、乙醇7、丁醇3、醋酸丁酯7 ；
所述玻璃粉由下列重量份(公斤)的原料制成:硼砂16、Si027、Bi2O3 23、Al2O3 6、Li2O
4、MgO 5、NaF 3、Ti024、ZnO 6、K2O 1.5、缺氧氧化鈰1.5、霞石粉3、納米玉石粉3 ;制備方法為:將硼砂、S12, Bi203、A1203、Li2O, MgO, NaF、T12, ZnO, K20、缺氧氧化鈰混合，放入坩堝在1200°C加熱熔化成液體，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3 μ m粉末，再與霞石粉、納米玉石粉混合均勻，即得。[0012]所述的無鉛環(huán)保電路板導(dǎo)電銀漿的制備方法，包括以下步驟:
(1)將季戊四醇三硬脂酸酯、三烯丙基異氰脲酸酯、異佛爾酮、異丁酮、乙醇、丁醇、醋酸丁酯混合，加入飽和聚酯樹脂EK410、雙酚F環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂，加熱至78°C，攪拌至樹脂全部溶解，再加入攪拌均勻，用500目的紗網(wǎng)過濾，除去雜質(zhì)得到有機載體；
(2)將微球淀粉、氣相白炭黑、玻璃粉混合，在6000轉(zhuǎn)/分攪拌下加入5nm銅粉、50nm銀粉，攪拌15分鐘，再加入25 μ m銀粉、SnO2粉末，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35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13分鐘，然后在三輥軋機中進行研磨、軋制，至銀漿細度達到4微米，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630°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0.8_，平均膜厚4μπι，布線間距為0.8mm，電阻率為4.7Χ10-5Ω.m。
[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I塊電路板的導(dǎo)電線路從承印物上脫落，成品率99.9%。
【權(quán)利要求】
1.一種無鉛環(huán)保電路板導(dǎo)電銀漿，其特征在于由下列重量份的原料制成:20-30μπι銀粉60-70、1-1Onm銅粉5-8、玻璃粉8-10、SnO2粉末5-7、40_60nm銀粉5-8、季戊四醇三硬脂酸酯2-4、異佛爾酮4-6、飽和聚酯樹脂EK410 3_5、雙酚F環(huán)氧樹脂4_7、水楊酸1_2、聚氨酯樹脂3-5、三烯丙基異氰脲酸酯1-2、微球淀粉1-2、氣相白炭黑1-2、異丁酮4-6、乙醇6_8、丁醇2-4、醋酸丁酯6-8 ； 所述玻璃粉由下列重量份的原料制成:硼砂15-17、Si026-9、Bi2O3 20-25、Al2O3 5-8、Li2O 3-5、Mg03-6、NaF2_4、Ti023_6、Zn04_7、K201_2、缺氧氧化鈰 1-2、霞石粉 2-4、納米玉石粉 2-5 ;制備方法為:將硼砂、Si02、Bi203、Al2O3' Li2O' Mg。、NaF、T12, ZnO, K20、缺氧氧化鈰混合，放入坩堝在1100-140(TC加熱熔化成液體，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2-6 μ m粉末，再與霞石粉、納米玉石粉混合均勻，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉛環(huán)保電路板導(dǎo)電銀漿的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將季戊四醇三硬脂酸酯、三烯丙基異氰脲酸酯、異佛爾酮、異丁酮、乙醇、丁醇、醋酸丁酯混合，加入飽和聚酯樹脂EK410、雙酚F環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂，加熱至75-80°C，攪拌至樹脂全部溶解，再加入攪拌均勻，用500目的紗網(wǎng)過濾，除去雜質(zhì)得到有機載體； (2)將微球淀粉、氣相白炭黑、玻璃粉混合，在5000-7000轉(zhuǎn)/分攪拌下加入1-1Onm銅粉、40-60nm銀粉，攪拌10-20分鐘，再加入20-30 μ m銀粉、SnO2粉末，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30-40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10-15分鐘，然后在三輥軋機中進行研磨、軋制，至銀漿細度達到3-5微米，即得。
【文檔編號】H01B13/00GK104036842SQ201410197308
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】金榮, 車紀詳 申請人:銅陵市超遠精密電子科技有限公司