一種易印刷pcb電路板銀漿及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子漿料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種易印刷PCB電路板銀漿及其制備方法。
【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(biāo)準(zhǔn)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)體漿料的研宄也就勢在必行。
[0003]—般來講，電子楽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(dāng)，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、鉑粉、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(dāng)，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(dāng)，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。因此需要研宄導(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易印刷PCB電路板銀漿及其制備方法，該銀漿分散性好，流平性好，易印刷，印刷的線路連續(xù)、清晰，經(jīng)烘干后，無氣孔、裂縫，與PCB板粘結(jié)性好，不易脫落，節(jié)約了銀粉的用量，但不影響導(dǎo)電性能。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種易印刷PCB電路板銀漿，其特征在于由下列重量份的原料制成:玻璃粉12-16、熱固性丙烯酸樹脂7-9、羥甲基纖維素2-4、醋酸丁酯3-5、檸檬酸三丁酯6-8、氧化蓖麻油0.4-0.7、N-苯基-2-萘胺1-2、醋酸鈷0.2-0.5、無水羊毛脂1_2、乙二醇單丁醚5_7、二甲苯5-7、l-5nm銅粉7-10、l_5ym銀粉55-60、銀包覆的1102微球2-4、銀包覆的S1 2微球4-7 ；
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, MgO、NaF、T12, ZnO, K20、缺氧氧化鈰混合，放入坩禍在1100-1400°C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 μπι粉末，再與霞石粉、納米玉石粉混合均勻，即得。
[0009]所述的易印刷PCB電路板銀漿的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將醋酸丁酯、檸檬酸三丁酯、無水羊毛脂、二甲苯混合，加入熱固性丙烯酸樹脂、羥甲基纖維素，加熱至80-85°C，攪拌至樹脂全部溶解，再加入氧化蓖麻油攪拌均勻，用400目的紗網(wǎng)過濾，除去雜質(zhì)得到有機載體；
(2)將乙二醇單丁醚與N-苯基-2-萘胺、l_5nm銅粉混合，在5000-7000轉(zhuǎn)/分攪拌下攪拌10-20分鐘，再加入銀包覆的1102微球、銀包覆的S1 2微球，攪拌10-20分鐘，再加Λ 1-5 μm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，再超聲分散4-6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0.05-0.07MPa，脫泡時間為8_12分鐘，然后在三輥軋機中進行研磨、乳制，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)明的銀漿分散性好，流平性好，易印刷，印刷的線路連續(xù)、清晰，經(jīng)烘干后，無氣孔、裂縫，配合使用本發(fā)明的玻璃粉，熔點低，與PCB板粘結(jié)性好，不易脫落；通過使用銅粉等導(dǎo)電微粉，節(jié)約了銀粉的用量，但不影響導(dǎo)電性能。
【具體實施方式】
[0011]一種易印刷PCB電路板銀楽，由下列重量份(公斤)的原料制成:玻璃粉14、熱固性丙烯酸樹脂8、羥甲基纖維素3、醋酸丁酯4、檸檬酸三丁酯7、氧化蓖麻油0.6、N-苯基-2-萘胺1.5、醋酸鈷0.3、無水羊毛脂1.5、乙二醇單丁醚6、二甲苯6、3nm銅粉8、3μπι銀粉57、銀包覆的T12微球3、銀包覆的S1 2微球6 ；
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、Li2O4、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、Si02、Bi203、Al2O3' Li2O, MgO、NaF、T12, ZnO, K20、缺氧氧化鈰混合，放入坩禍在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]所述的易印刷PCB電路板銀漿的制備方法，包括以下步驟:
(1)將醋酸丁酯、檸檬酸三丁酯、無水羊毛脂、二甲苯混合，加入熱固性丙烯酸樹脂、羥甲基纖維素，加熱至83°c，攪拌至樹脂全部溶解，再加入氧化蓖麻油攪拌均勻，用400目的紗網(wǎng)過濾，除去雜質(zhì)得到有機載體；
(2)將乙二醇單丁醚與N-苯基-2-萘胺、3nm銅粉混合，在6000轉(zhuǎn)/分攪拌下攪拌15分鐘，再加入銀包覆的T12微球、銀包覆的S1 2微球，攪拌15分鐘，再加入3 μ m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，再超聲分散5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0.06MPa，脫泡時間為10分鐘，然后在三輥軋機中進行研磨、乳制，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0.6_，平均膜厚5 μπι,布線間距為0.9mm，電阻率為4.5X 10 5 Ω.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6塊電路板的導(dǎo)電線路從承印物上脫落，成品率99.4%。
【主權(quán)項】
1.一種易印刷PCB電路板銀漿，其特征在于由下列重量份的原料制成:玻璃粉12-16、熱固性丙烯酸樹脂7-9、羥甲基纖維素2-4、醋酸丁酯3-5、檸檬酸三丁酯6-8、氧化蓖麻油0.4-0.7、N-苯基-2-萘胺1-2、醋酸鈷0.2-0.5、無水羊毛脂1_2、乙二醇單丁醚5_7、二甲苯5-7、l-5nm銅粉7-10、l_5ym銀粉55-60、銀包覆的1102微球2-4、銀包覆的S1 2微球4-7 ； 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, MgO、NaF、T12, ZnO, K20、缺氧氧化鈰混合，放入坩禍在1100-1400°C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 μπι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所述的易印刷PCB電路板銀漿的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將醋酸丁酯、檸檬酸三丁酯、無水羊毛脂、二甲苯混合，加入熱固性丙烯酸樹脂、羥甲基纖維素，加熱至80-85?，攪拌至樹脂全部溶解，再加入氧化蓖麻油攪拌均勻，并控制樹脂的粘度在3000-6000厘泊，用400目的紗網(wǎng)過濾，除去雜質(zhì)得到有機載體； (2)將乙二醇單丁醚與N-苯基-2-萘胺、l_5nm銅粉混合，在5000-7000轉(zhuǎn)/分攪拌下攪拌10-20分鐘，再加入銀包覆的1102微球、銀包覆的S1 2微球，攪拌10-20分鐘，再加Λ 1-5 μm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，再超聲分散4-6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0.05-0.07MPa，脫泡時間為8_12分鐘，然后在三輥軋機中進行研磨、乳制，至銀漿細度達到3-5微米，粘度為10000-20000厘泊，即得。
【專利摘要】一種易印刷PCB電路板銀漿,由下列重量份的原料制成：玻璃粉12-16、熱固性丙烯酸樹脂7-9、羥甲基纖維素2-4、醋酸丁酯3-5、檸檬酸三丁酯6-8、氧化蓖麻油0.4-0.7、N-苯基-2-萘胺1-2、醋酸鈷0.2-0.5、無水羊毛脂1-2、乙二醇單丁醚5-7、二甲苯5-7、1-5nm銅粉7-10、1-5μm銀粉55-60、銀包覆的TiO2微球2-4、銀包覆的SiO2微球4-7；本發(fā)明的銀漿分散性好，流平性好，易印刷，印刷的線路連續(xù)、清晰，經(jīng)烘干后，無氣孔、裂縫，配合使用本發(fā)明的玻璃粉，熔點低，與PCB板粘結(jié)性好，不易脫落；通過使用銅粉等導(dǎo)電微粉，節(jié)約了銀粉的用量，但不影響導(dǎo)電性能。
【IPC分類】H01B13/00, H01B1/22, H05K1/09
【公開號】CN104952514
【申請?zhí)枴緾N201510265988
【發(fā)明人】周正紅
【申請人】銅陵宏正網(wǎng)絡(luò)科技有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年5月25日