一種自促燒型電子漿料及其製備方法與流程
2023-06-28 06:43:06 1
本發明涉及電子材料技術領域，尤其涉及一種自促燒型電子漿料及其製備方法。
背景技術：
電路漿料是製造厚膜元件的基礎材料，是一種由固體粉末和有機溶劑經過三輥軋制混合均勻的膏狀物（可聯想成牙膏、油漆等樣子）；其中，根據用途的不同，電路漿料可以分為介質漿料、電阻漿料和導體漿料：根據基片種類的不同，電路漿料又可以分為陶瓷基片、聚合物基片、玻璃基片、金屬絕緣基片電路漿料等；根據燒結溫度的不同，電路漿料又可以分為高溫、中溫和低溫烘乾電路漿料；根據用途的不同，電路漿料又可以分為通用電路漿料（製作一般性的厚膜電路）和專用電路漿料（不鏽鋼基板電路漿料、熱敏電阻漿料）；根據導電相的價格不同，電路漿料又可以分為貴金屬電路漿料（銀鈀、釕系和金漿等）和賤金屬電路漿料（鉬錳漿料）。
需進一步指出，現有技術中存在各式各樣的電路漿料產品；然而燒結型漿料尤其是中低溫漿料普遍存在一個問題是漿料燒成膜後會殘餘樹脂未燒盡的碳，這樣導致燒結後的產品性能不穩定，存在很多性能缺陷。
技術實現要素：
本發明的目的在於針對現有技術的不足而提供一種自促燒型電子漿料，該自促燒型電子漿料具有以下優點，具體為： 1、漿料中加入了熱分解型氧化劑，漿料燒結過程氧化劑能氧化漿料中的樹脂，降低燒結膜中碳含量，提高漿料成型後的性能穩定性；2、漿料中熱分解型氧化劑分解後產生的K2O融進玻璃相能調節玻璃性質，比如熱膨脹性、介電性等，以適合不同基材的需要；3、漿料中熱分解型氧化劑分解後產生MnO2，依具體需要可靈活調節漿料的方阻。
本發明的另一目的在於提供一種自促燒型電子漿料的製備方法，該自促燒型電子漿料的製備方法能夠有效地生產製備上述自促燒型電子漿料。
為達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現。
一種自促燒型電子漿料，包括有以下重量份的物料，具體為：
固相 40%-80%
有機粘結相 20%-60%；
固相由金屬粉、金屬氧化物、玻璃粉、熱分解型氧化劑組成，固相中金屬粉、金屬氧化物、低熔點玻璃粉、熱分解型氧化劑四種物料的重量份依次為0%-90%、0%-60%、5%-45%、1%-20%；
有機粘結相由樹脂、溶劑、助劑組成，有機粘結相中樹脂的重量份為5%-50%，有機粘結相中溶劑的重量份為10%-90%，有機粘結相中助劑的量份為1%-10%。
其中，所述金屬粉為銀粉、金粉、鉑粉、鈀粉、銥粉、釕粉、鎳粉、錫粉、銅粉、鋅粉、鋁粉中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
其中，所述金屬氧化物為氧化釕、氧化依、氧化銅、氧化鈀、氧化鋁中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
其中，所述玻璃粉包括有SiO2、Bi2O3、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO、TeO2，玻璃粉中SiO2、Bi2O3、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO、TeO2八種物料的重量份依次為0%-70%、0%-75%、1%-68%、1%-30%、1%-25%、1%-25%、1%-30%、1%-60%。
其中，所述熱分解型氧化劑為高錳酸鉀或者錳酸鉀。
其中，所述樹脂為纖維樹脂、環氧樹脂、有機矽樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
其中，所述溶劑為二元酸酯、松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、令苯二甲酸二丁酯、檸檬酸三丁酯、二乙二醇單乙醚醋酸酯中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
其中，所述助劑由分散劑、消泡劑、流平劑、觸變劑混合而成，其中，有機粘結相中分散劑、消泡劑、流平劑、觸變劑的重量份依次為0.1%-5%、0.1%-3%、0.1%-5%、0.5%-8%。
一種自促燒型電子漿料的製備方法，包括有以下工藝步驟，具體為：
a、製備玻璃粉：1、將準確稱量SiO2、Bi2O3、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO、TeO2置於研磨機中研磨混合，而後將研磨混勻後的玻璃粉原料混合料裝入坩堝；2、將裝有玻璃粉原料混合料的坩堝置於高溫窯爐中，加熱溫度為1000-1500℃且保溫時間為1-10h，玻璃粉原料混合料熔化成混合均勻的玻璃液體；3、將熔制好的玻璃液體快速傾倒在蒸餾水中，以形成玻璃渣；4、將玻璃渣放入球磨機中進行球磨處理，球磨時間為1-10h，球磨後過篩，以獲得玻璃粉；其中，玻璃粉中SiO2、Bi2O3、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO、TeO2八種物料的重量份依次為0%-70%、0%-75%、1%-68%、1%-30%、1%-25%、1%-25%、1%-30%、1%-60%；
b、製備有機粘結相：將樹脂、助劑加至溶劑中，加熱攪拌至完全溶解，即可獲得有機粘接相；其中，有機粘接相中樹脂的重量份為5%-50%，有機粘結相中溶劑的重量份為10%-90%，有機粘結相中助劑的量份為1%-10%；
c、製備漿料：將固相加入至有機粘結相中，攪拌分散後進行三輥軋制，以製得漿料；其中，固相由金屬粉、金屬氧化物、玻璃粉、熱分解型氧化劑組成，固相中金屬粉、金屬氧化物、低熔點玻璃粉、熱分解型氧化劑四種物料的重量份依次為0%-90%、0%-60%、5%-45%、1%-20%；漿料中固相、有機粘結相的重量份依次為：40%-80%、20%-60%。
本發明的有益效果為：本發明所述的一種自促燒型電子漿料，其包括以下重量份的物料：固相40%-80%、有機粘結相20%-60%；固相由金屬粉、金屬氧化物、玻璃粉、熱分解型氧化劑組成，固相中金屬粉、金屬氧化物、低熔點玻璃粉、熱分解型氧化劑四種物料的重量份依次為0%-90%、0%-60%、5%-45%、1%-20%；有機粘結相由樹脂、溶劑、助劑組成，有機粘結相中樹脂的重量份為5%-50%，有機粘結相中溶劑的重量份為10%-90%，有機粘結相中助劑的量份為1%-10%。該自促燒型電子漿料具有以下優點： 1、漿料中加入了熱分解型氧化劑，漿料燒結過程氧化劑能氧化漿料中的樹脂，降低燒結膜中碳含量，提高漿料成型後的性能穩定性；2、漿料中熱分解型氧化劑分解後產生的K2O融進玻璃相能調節玻璃性質，比如熱膨脹性、介電性等，以適合不同基材的需要；3、漿料中熱分解型氧化劑分解後產生MnO2，依具體需要可靈活調節漿料的方阻。
本發明的另一有益效果為：本發明所述的一種自促燒型電子漿料的製備方法，其包括有以下工藝步驟：a、製備玻璃粉：1、將準確稱量SiO2、Bi2O3、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO、TeO2置於研磨機中研磨混合，而後將研磨混勻後的玻璃粉原料混合料裝入坩堝；2、將裝有玻璃粉原料混合料的坩堝置於高溫窯爐中，加熱溫度為1000-1500℃且保溫時間為1-10h，玻璃粉原料混合料熔化成混合均勻的玻璃液體；3、將熔制好的玻璃液體快速傾倒在蒸餾水中，以形成玻璃渣；4、將玻璃渣放入球磨機中進行球磨處理，球磨時間為1-10h，球磨後過篩，以獲得玻璃粉；其中，玻璃粉中SiO2、Bi2O3、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO、TeO2八種物料的重量份依次為0%-70%、0%-75%、1%-68%、1%-30%、1%-25%、1%-25%、1%-30%、1%-60%；b、製備有機粘結相：將樹脂、助劑加至溶劑中，加熱攪拌至完全溶解，即可獲得有機粘接相；其中，有機粘接相中樹脂的重量份為5%-50%，有機粘結相中溶劑的重量份為10%-90%，有機粘結相中助劑的量份為1%-10%；c、製備漿料：將固相加入至有機粘結相中，攪拌分散後進行三輥軋制，以製得漿料；其中，固相由金屬粉、金屬氧化物、玻璃粉、熱分解型氧化劑組成，固相中金屬粉、金屬氧化物、低熔點玻璃粉、熱分解型氧化劑四種物料的重量份依次為0%-90%、0%-60%、5%-45%、1%-20%；漿料中固相、有機粘結相的重量份依次為：40%-80%、20%-60%。通過上述工藝步驟設計，該製備方法能夠有效地生產製備上述自促燒型電子漿料。
具體實施方式
下面結合具體的實施方式來對本發明進行說明。
實施例一，一種自促燒型電子漿料，包括有以下重量份的物料，具體為：
固相 60%
有機粘結相 40%。
其中，固相由銀粉、鈀粉、玻璃粉、高錳酸鉀組成，固相中銀粉、鈀粉、玻璃粉、高錳酸鉀的重量份依次為50%、25%、15%、10%。
該漿料中的玻璃粉的重量份為9%，玻璃粉中含有SiO2、Bi2O3、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO、TeO2，玻璃粉中SiO2、Bi2O3、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO、TeO2重量份依次為20%、45%、10%、5%、5%、5%、5%、10%。
另外，該漿料中的有機粘結相的重量份為40%，有機粘結相包括樹脂、溶劑、助劑；其中，樹脂為乙基纖維素，溶劑為松油醇，助劑中所採用的分散劑為BYK-AT204，助劑中所採用的消泡劑為BYK-066N，助劑中所採用的流平劑為BYK-310，助劑中所採用的觸變劑為氫化蓖麻油。有機粘結相中各組份於漿料中的重量份如下：
乙基纖維素 10%
松油醇 24%
BYK-AT204 0.8%
BYK-066N 0.8%
BYK-310 1.6%
氫化蓖麻油 2.8%。
對於本實施例一的自促燒型電子漿料，其可以採用以下製備方法製備而成，具體為：一種自促燒型電子漿料的製備方法，其包括有以下工藝步驟：
a、玻璃粉製備：1、依次稱量玻璃粉各組成物料，研磨混合後裝入坩堝；2、將裝有玻璃粉原料混合料的坩堝置於高溫窯爐中，加熱溫度為1200℃且保溫時間為5h，物料熔化成混合均勻的液體；3、將熔制好的混合液體快速傾倒在蒸餾水中，形成玻璃渣；4、將玻璃渣放入球磨機中球磨，球磨時間為8h，而後過篩，獲得玻璃粉；
b、有機粘結相製備：將樹脂、助劑加至溶劑中，加熱攪拌至完全溶解，即可獲得有機粘接相；
c、漿料製備: 將固相加入有機粘結相中，攪拌分散後進行三輥軋制，以製得漿料，漿料細度<8μm。
通過上述物料配比及其製備工藝能夠有效地完成本實施例一的自促燒型電子漿料的製備，漿料測試結果為：
1、漿料燒結成膜後，膜層中無碳殘餘物，方阻為10±2mΩ/□；
2、漿料與陶瓷，不鏽鋼結合力強，大於10N/mm2。
實施例二，一種自促燒型電子漿料，包括有以下重量份的物料，具體為：
固相 65%
有機粘結相 35%。
其中，固相由銀粉、鈀粉、玻璃粉、高錳酸鉀組成，固相中銀粉、氧化釕粉、玻璃粉、高錳酸鉀的重量份依次為25%、50%、20%、5%。
該漿料中的玻璃粉的重量份為13%，玻璃粉中含有SiO2、Bi2O3、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO、TeO2，玻璃粉中SiO2、Bi2O3、B2O3、ZnO、SnO2、CuO、BaO、TeO2重量份依次為15%、47%、10%、5%、5%、5%、5%、13%。
另外，該漿料中的有機粘結相的重量份為35%，有機粘結相包括樹脂、溶劑、助劑；其中，樹脂為乙基纖維素，溶劑為松油醇，助劑中所採用的分散劑為BYK-AT204，助劑中所採用的消泡劑為BYK-066N，助劑中所採用的流平劑為BYK-310，助劑中所採用的觸變劑為氫化蓖麻油。有機粘結相中各組份於漿料中的重量份如下：
乙基纖維素 8%
松油醇 22%
BYK-AT204 0.5%
BYK-066N 0.5%
BYK-310 1.5%
氫化蓖麻油 2.5%。
對於本實施例二的自促燒型電子漿料，其可以採用以下製備方法製備而成，具體為：一種自促燒型電子漿料的製備方法，其包括有以下工藝步驟：
a、玻璃粉製備：1、依次稱量玻璃粉各組成物料，研磨混合後裝入坩堝；2、將裝有玻璃粉原料混合料的坩堝置於高溫窯爐中，加熱溫度為1200℃且保溫時間為5h，物料融成混合均勻的液體；3、將熔制好的混合液體快速傾倒在蒸餾水中，形成玻璃渣；4、將玻璃渣放入球磨機中球磨，球磨時間為8h，而後過篩，獲得玻璃粉；
b、有機粘結相製備: 將樹脂、助劑加至溶劑中，加熱攪拌至完全溶解，即可獲得有機粘接相；
c、漿料製備: 將固相加入有機粘結相中，攪拌分散後進行三輥軋制，以製得漿料，漿料細度<8μm。
通過上述物料配比及其製備工藝能夠有效地完成本實施例二的自促燒型電子漿料的製備，漿料測試結果為：
1、漿料燒結成膜後，膜層中無碳殘餘物，方阻為15±2Ω/□；
2、漿料與陶瓷，不鏽鋼結合力強，大於12N/mm2。
以上內容僅為本發明的較佳實施例，對於本領域的普通技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。