專利名稱：無鉛可耐焊全銀導體漿料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明涉及一種網(wǎng)絡(luò)排阻器電極漿料及其制備方法，尤其涉及一種無鈀不含鉛的 高銀含量全銀網(wǎng)絡(luò)排阻器電極漿料及其制備方法。
背景技術(shù)：
推行綠色環(huán)保的電子產(chǎn)品對人類環(huán)境的保護都是一大進步，但同時也給材料研發(fā) 帶來新的課題，可焊、耐焊、附著、燒結(jié)、外觀等常規(guī)技術(shù)指標都會因為無鉛化而受到影響， 在含鉛錫中上焊，溫度只需要235°C (含鉛錫熔點低)，漿料中的含鉛玻璃也能夠有效的保 護銀層，避免“吃銀”現(xiàn)象。而無鉛化以后，可、耐焊溫度都提高到270°C，對燒結(jié)后的銀層是 最大的考驗。無鈀技術(shù)，國際漿料界對于可、耐焊漿料的研究普遍都是添加一些鈀來提高漿 料的可、耐焊能力，鈀的價格昂貴，這自然就增加了生產(chǎn)成本。本發(fā)明就首先提出在不添加 鈀的情況下，同樣達到良好的可耐焊效果。無鉛可耐焊全銀導體漿料適用于厚膜網(wǎng)絡(luò)排阻 器等基礎(chǔ)元件的絲網(wǎng)印刷生產(chǎn)使用，這些元件廣泛應(yīng)用于計算機、通訊、工業(yè)自動化、航天 航空、軍事、數(shù)字電視、數(shù)字音響及消費類電子等領(lǐng)域，并以每年5%的速度在增長，市場前 景廣。但目前低成本的銀導體漿料很難適合厚膜網(wǎng)絡(luò)排阻器使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種環(huán)保性好、電性能好且低成本的適用于網(wǎng)絡(luò) 排阻器使用的全銀電子漿料及其制備方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的無鉛可耐焊全銀導體漿 料，其重量百分組成為球狀銀粉80 85wt%、無鉛玻璃粉1 7wt%、高分子樹脂3 6wt %、有機溶劑5 12wt %。進一步在上述全銀電子漿料中，銀粉作為功能相，燒結(jié)后銀層的連續(xù)性對電子元 件的導電性能起至關(guān)重要的作用，而致密性又可帶來優(yōu)良的上錫效果，因此我們在設(shè)計之 初就需要選擇盡量圓、分散性好、收縮性適中的球狀銀粉，比表面在0. 1-2. 0m2/g范圍內(nèi)的。 銀粉的重量百分含量必須控制在80 85wt%之間，如果銀粉的含量低于80%，會直接導 致電子元件上錫效果不好，達不到應(yīng)有的可焊效果。同樣，如果銀粉的含量高于85%，將影 響到漿料的絲網(wǎng)印刷性能，導致粘網(wǎng)和塞網(wǎng)。當然銀含量的增加將直接提高漿料的生產(chǎn)成 本，這與原有的降低成本的目標是相違背的。無鉛玻璃粉作為粘結(jié)相。本漿料中所用的玻 璃粉是CuO-B2O3-SiO2-Bi2O3玻璃體系，玻璃粉的軟化點在700°C左右。玻璃粉的主要作用 就是讓銀層和基材結(jié)合得更加緊密，玻璃粉里的銅、鉍等物質(zhì)具有抗焊接熱的作用，在上錫 過程中能對銀層起保護作用，提高了耐焊的能力。有機溶劑采用本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的醇 類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑中的一種或幾種，或者全部。要求1、溶劑在印刷過程中不至 于快干，快干很容易使?jié){料凝結(jié)而堵塞網(wǎng)孔，影響批量生產(chǎn)化的進程。而在100°C左右的爐 溫下，溶劑又很容易完成揮發(fā)掉，對元件后期的燒結(jié)都會帶來很大的幫助。2、溶解性好，溶 解高分子樹脂形成的有機載體均勻透明，沒有團塊。高分子樹脂是乙基纖維素、氫化松香樹脂、聚氨酯樹脂中的一種或幾種，按配方將一定比例的溶劑和高分子樹脂溶解形成均勻透 明、具有一定粘度的流體，我們稱之為有機載體，載體與金屬粉體混合、輥扎后能確保完整、 均勻的印刷出所需圖形。本發(fā)明還提供了上述全銀電子漿料的制備方法，包括有機載體和漿料的制備過 程，所述有機載體的制備步驟為A、樹脂干燥，將乙基纖維素干燥4小時以上，控制其水份 ^ 0. 5%;B、配料，根據(jù)配方稱取溶劑和高分子樹脂；C、溶解，將盛有溶劑的容器放入恒溫水 浴箱，用分散攪拌機勻速攪拌溶劑，同時加入稱好的樹脂，加完樹脂后，繼續(xù)攪拌溶解直至 形成均勻、透明的有機載體；D、重復(fù)添加有機溶劑，其添加量相當于揮發(fā)掉的有機溶劑，E、 過濾，將載體通過尼龍濾網(wǎng)去除雜質(zhì)；F、靜置，讓載體冷卻，恢復(fù)到常溫狀態(tài)，冷卻時間大于 4小時；G、檢測對溶解的載體進行外觀、粘度和有機固含量性能檢測；H、包裝密封、標示。按常規(guī)漿料生產(chǎn)工藝流程制作成網(wǎng)絡(luò)排阻器漿料，即將原材料按配方調(diào)配好后， 經(jīng)混合后利用三輥研磨機充分研磨輥軋，達到一定的細度、粘度要求后形成無鉛可耐焊全 銀導體漿料。即包括有機載體和漿料的制備過程。具體為A、配料，將有機載體、球狀銀粉、 無鉛玻璃粉按配方設(shè)計放入容器中；B、混合，用分散攪拌機對容器中材料進行攪拌，使其混 合均勻；C、軋漿，用三輥研磨機充分研磨使?jié){料達到一定的細度；D、過濾，軋好的漿料通過 不銹鋼濾網(wǎng)去除雜質(zhì)和銀片；E、半成品檢測，檢測漿料細度、粘度、固含量；F、調(diào)整，根據(jù)檢 測的數(shù)值，用有機溶劑對漿料進行調(diào)整；G、成品檢測對漿料的細度、粘度、固含量做最終 檢驗。H、包裝。與現(xiàn)有技術(shù)相比，為保證全銀電子漿料用于電子產(chǎn)品的電極使用時，性能良好，本 發(fā)明增加了銀粉的配比。所述球狀銀粉的形貌盡量圓、分散性好、收縮性適中，比表面在 0. 1-2. 0m2/g之間。所述的無鉛玻璃粉是Cu0-B203-Si02-Bi203玻璃體系，玻璃粉里的銅、鉍等 物質(zhì)具有抗焊接熱的作用，在上錫過程中能對銀層起保護作用，提高了耐焊的能力，玻璃粉 的軟化點在700°C左右。所述有機溶劑是醇類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑中的一種或幾種。所 述的高分子樹脂是乙基纖維素、氫化松香樹脂、聚氨酯樹脂中的一種或幾種。同時在制備方 法中，選擇了特定的工藝參數(shù)和過濾網(wǎng)，使所得的漿料適應(yīng)厚膜網(wǎng)絡(luò)排阻器。該漿料用在厚 膜網(wǎng)絡(luò)排阻器上，其可焊、耐焊能力非常好，表面致密性、上錫平整度都很強。上述全銀電子 漿料綠色環(huán)保型，由上述生產(chǎn)方法可以看出，原材料經(jīng)嚴格挑選、檢測、生產(chǎn)，完全符合2002 年歐州議會和歐盟理事會通過了關(guān)于《電器和電子設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》和 《報廢電子電器設(shè)備指令》的法規(guī)(WEEE/RoHS)，而同類廠家，如日本住礦公司的產(chǎn)品中還含 有一定量的鉛(Pb)，因為鉛(Pb)能降低焊錫的熔化溫度、也減少對銀層的傷害、對可、耐焊 也有幫助。在技術(shù)方面，本發(fā)明的漿料不含鈀，大大降低了材料成本，也能達到相同的電性 能效果。
具體實施例方式本發(fā)明的主旨是通過調(diào)控全銀電子漿料的配比，選擇合適的銀粉、無鉛玻璃粉、有 機溶劑、高分子樹脂，選定特定的漿料制備方法，使該漿料適合應(yīng)用在厚膜網(wǎng)絡(luò)排阻器上。 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的內(nèi)容作進一步詳述，實施例中所提及的內(nèi)容并非對本發(fā)明的限 定，制備方法中溫度、時間等工藝條件的選擇可因地制宜而對結(jié)果并無實質(zhì)性影響。首先，簡述本發(fā)明基本方案無鉛可耐焊全銀導體漿料，其重量百分組成為球狀
4銀粉80 85wt%、無鉛玻璃粉1 7wt%、有機溶劑5 12wt%、高分子樹脂3 6wt%。上述全銀電子漿料的制備方法，包括有機載體和漿料的制備過程，所述有機載體 的制備步驟為A、樹脂干燥，將乙基纖維素干燥4小時以上，控制其水份< 0. 5% ；B、配料， 根據(jù)配方稱取溶劑和高分子樹脂；C、溶解，將盛有溶劑的容器放入恒溫水浴箱，用分散攪拌 機勻速攪拌溶劑，同時加入稱好的樹脂，加完樹脂后，繼續(xù)攪拌溶解直至形成均勻、透明的 有機載體；D、重復(fù)添加有機溶劑，其添加量相當于揮發(fā)掉的有機溶劑，E、過濾，將載體通過 尼龍濾網(wǎng)去除雜質(zhì)；F、靜置，讓載體冷卻，恢復(fù)到常溫狀態(tài)，冷卻時間大于4小時；G、檢測 對溶解的載體進行外觀、粘度、有機固含量性能檢測；H、包裝密封、標示。 所述漿料的制備步驟為A、配料，將有機載體、球狀銀粉、無鉛玻璃粉按配方設(shè)計 放入容器中；B、混合，用分散攪拌機對容器中材料進行攪拌，使其混合均勻；C、軋漿，用三 輥研磨機充分研磨使?jié){料達到一定的細度；D、過濾，軋好的漿料通過不銹鋼濾網(wǎng)去除雜質(zhì) 和銀片；E、半成品檢測，檢測漿料細度、粘度、固含量；F、調(diào)整，根據(jù)檢測的數(shù)值，用有機溶 劑對漿料進行調(diào)整；G、成品檢測對漿料的細度、粘度、固含量做最終檢驗。H、包裝。實施例1無鉛可耐焊全銀導體漿料，其重量百分組成為球狀銀粉SOwt %、有機溶劑 5 12wt %、高分子樹脂3 6wt %、無鉛玻璃粉1 7wt %。所述球狀銀粉的比表面為 0. 1-2. OmVg0所述的無鉛玻璃粉是CuO-B2O3-SiO2-Bi2O3玻璃體系。采用本領(lǐng)域技術(shù)人員常 用的醇類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑中的一種或幾種，或者全部。所述的高分子樹脂是乙基 纖維素、氫化松香樹脂、聚氨酯樹脂中的一種或幾種。采用上述本發(fā)明基本方案的全銀電子 漿料的制備方法，制得的全銀電子漿料的性能優(yōu)越，如表1所示。將該漿料應(yīng)用到片式網(wǎng)絡(luò) 排阻器上，網(wǎng)絡(luò)排阻器的相關(guān)電性能好，如表2所示。實施例2無鉛可耐焊全銀導體漿料，其重量百分組成為球狀銀粉Slwt %、有機溶劑 5 12wt %、高分子樹脂3 6wt %、無鉛玻璃粉1 7wt %。所述球狀銀粉的比表面為 0. 1-2. OmVg0所述的無鉛玻璃粉是CuO-B2O3-SiO2-Bi2O3玻璃體系。所述有機溶劑采用本領(lǐng) 域技術(shù)人員常用的醇類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑中的一種或幾種，或者全部。所述的高分 子樹脂是乙基纖維素、氫化松香樹脂、聚氨酯樹脂中的一種或幾種。采用上述本發(fā)明基本方 案的全銀電子漿料的制備方法，制得的全銀電子漿料的性能優(yōu)越，如表1所示。將該漿料運 用到片式網(wǎng)絡(luò)排阻器上，網(wǎng)絡(luò)排阻器的相關(guān)電性能好，如表2所示。實施例3無鉛可耐焊全銀導體漿料，其重量百分組成為球狀銀粉82wt%、有機溶劑 5 12wt %、高分子樹脂3 6wt %、無鉛玻璃粉1 7wt %。所述球狀銀粉的比表面為 0. 1-2. OmVg0所述的無鉛玻璃粉是CuO-B2O3-SiO2-Bi2O3玻璃體系。所述有機溶劑采用本領(lǐng) 域技術(shù)人員常用的醇類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑中的一種或幾種，或者全部。所述的高分 子樹脂是乙基纖維素、氫化松香樹脂、聚氨酯樹脂中的一種或幾種。采用上述本發(fā)明基本方 案的全銀電子漿料的制備方法，制得的全銀電子漿料的性能優(yōu)越，如表1所示。將該漿料運 用到片式網(wǎng)絡(luò)排阻器上，網(wǎng)絡(luò)排阻器的相關(guān)電性能好，如表2所示。實施例4無鉛可耐焊全銀導體漿料，其重量百分組成為球狀銀粉83wt%、有機溶劑5 12wt%、高分子樹脂3 6wt%、無鉛玻璃粉1 7wt%。所述球狀銀粉的比表面為 0. 1-2. 0m2/g。所述的無鉛玻璃粉是Cu0-B203-Si02-Bi203玻璃體系。所述有機溶劑采用本領(lǐng) 域技術(shù)人員常用的醇類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑中的一種或幾種，或者全部。所述的高分 子樹脂是乙基纖維素、氫化松香樹脂、聚氨酯樹脂中的一種或幾種。采用上述本發(fā)明基本方 案的全銀電子漿料的制備方法，制得的全銀電子漿料的性能優(yōu)越，如表1所示。將該漿料運 用到片式網(wǎng)絡(luò)排阻器上，網(wǎng)絡(luò)排阻器的相關(guān)電性能好，如表2所示。實施例5無鉛可耐焊全銀導體漿料，其重量百分組成為球狀銀粉84wt%、有機溶劑 5 12wt %、高分子樹脂3 6wt %、無鉛玻璃粉1 7wt %。所述球狀銀粉的比表面為 0. 1-2. 0m2/g。所述的無鉛玻璃粉是Cu0-B203-Si02-Bi203玻璃體系。所述有機溶劑采用本領(lǐng) 域技術(shù)人員常用的醇類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑中的一種或幾種，或者全部。所述的高分 子樹脂是乙基纖維素、氫化松香樹脂、聚氨酯樹脂中的一種或幾種。采用上述本發(fā)明基本方 案的全銀電子漿料的制備方法，制得的全銀電子漿料的性能優(yōu)越，如表1所示。將該漿料運 用到片式網(wǎng)絡(luò)排阻器上，網(wǎng)絡(luò)排阻器的相關(guān)電性能好，如表2所示。實施例6無鉛可耐焊全銀導體漿料，其重量百分組成為球狀銀粉85wt%、有機溶劑 5 12wt %、高分子樹脂3 6wt %、無鉛玻璃粉1 7wt %。所述球狀銀粉的比表面為 0. 1-2. 0m2/g。所述的無鉛玻璃粉是Cu0-B203-Si02-Bi203玻璃體系。所述有機溶劑采用本領(lǐng) 域技術(shù)人員常用的醇類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑中的一種或幾種，或者全部。所述的高分 子樹脂是乙基纖維素、氫化松香樹脂、聚氨酯樹脂中的一種或幾種。采用上述本發(fā)明基本方 案的全銀電子漿料的制備方法，制得的全銀電子漿料的性能優(yōu)越，如表1所示。將該漿料運 用到片式網(wǎng)絡(luò)排阻器上，網(wǎng)絡(luò)排阻器的相關(guān)電性能好，如表2所示。表1 全銀電子漿料的性能測試 表2 網(wǎng)絡(luò)排阻器的相關(guān)電性能
權(quán)利要求
無鉛可耐焊全銀導體漿料，其重量百分組成為球狀銀粉80～85wt％、有機溶劑5～12wt％、高分子樹脂3～6wt％、無鉛玻璃粉1～7wt％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全銀電子漿料，其特征在于所述球狀銀粉的形貌盡量圓、分 散性好、收縮性適中，比表面在0. 1-2. 0m2/g之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全銀電子漿料，其特征在于所述的無鉛玻璃粉是 Cu0-B203-Si02-Bi203 玻璃體系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全銀電子漿料，其特征在于所述有機溶劑是醇類溶劑、酯類 溶劑、醚類溶劑中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全銀電子漿料，其特征在于所述的高分子樹脂是乙基纖維 素、氫化松香樹脂、聚氨酯樹脂中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無鉛可耐焊全銀導體漿料，其重量百分組成為球狀銀粉80～85wt％、有機溶劑5～12wt％、高分子樹脂3～6wt％、無鉛玻璃粉1～7wt％。所述球狀銀粉的形貌盡量圓、分散性好、收縮性適中，比表面在0.1-2.0m2/g之間。所述有機溶劑是醇類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑中的一種或幾種。所述的高分子樹脂是乙基纖維素、氫化松香樹脂、聚氨酯樹脂中的一種或幾種。所述的無鉛玻璃粉是CuO-B2O3-SiO2-Bi2O3玻璃體系。該漿料綠色環(huán)保、成本低。該漿料用在厚膜網(wǎng)絡(luò)排阻器上，其可焊性、耐焊能力、表面致密性、上錫平整度好。
文檔編號H01B1/22GK101872652SQ20101018656
公開日2010年10月27日 申請日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者何建華, 孟淑媛, 安艷, 歐陽銘 申請人:廣東風華高新科技股份有限公司