一種納米銀光阻劑復(fù)合材料及其制備銀導(dǎo)線或電感器的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米銀光阻劑復(fù)合材料及其制備銀導(dǎo)線或電感器的方法,其中，納米銀光阻劑復(fù)合材料，由如下重量份的原料制備而成：銀60-80份、高分子助劑5-20份、光固化樹脂5-20份、光引發(fā)劑0.25-2份、有機(jī)溶劑10-20份。本發(fā)明所述的納米銀光阻劑復(fù)合材料，在制備電感單片的銀導(dǎo)線時，可以替代印刷銀漿，制備一種線輻寬度達(dá)到20-30um精度；邊緣精度達(dá)到2um的銀導(dǎo)線。本發(fā)明通過UV光刻及顯影工藝，在鐵氧體/陶瓷體基片上制備出20-40um精度的單片。再經(jīng)過：疊層-層壓-切割-排膠-燒結(jié)-倒角-封端-電鍍-測試-編帶等工藝最終可制備出Q值高并體積小的新型高精微電感器產(chǎn)品。
【專利說明】一種納米銀光阻劑復(fù)合材料及其制備銀導(dǎo)線或電感器的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種納米銀光阻劑復(fù)合材料，屬于光刻新材料；采用它在鐵氧體/陶瓷體料片上制備30um線輻寬度的銀導(dǎo)線的黃光制程工藝，屬于精細(xì)加工方法；以及采用它制備疊層片式電感器的方法，屬于電子元器件制造。
【背景技術(shù)】
[0002]電感器是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能并存儲起來的元件，與電容器、電阻器合稱為三大基礎(chǔ)元器件。它應(yīng)用于電子電路中主要起到濾波、振蕩、延遲、陷波等作用，還有篩選信號、過濾噪聲、穩(wěn)定電流及抑制電磁波干擾等作用，屬于抗干擾元件。
[0003]19世紀(jì)中期，用導(dǎo)線和磁鐵芯繞成多匝的線圈電感器在電報、電話等裝置中得到實際應(yīng)用。20世紀(jì)出現(xiàn)的密封固定小型電感器可直接蝕刻在PCB板上，也可以制造在集成電路中。之后出現(xiàn)的密封固定小型可調(diào)電感器應(yīng)用于半導(dǎo)體收音機(jī)用振蕩線圈、電視機(jī)用行振蕩線圈、音響用頻率補(bǔ)償線圈、阻波線圈等。
[0004]近年來，隨著電子制造的發(fā)展，一些高端領(lǐng)域，如:GSM/DCS+W_CDMA智能手機(jī)，平板智能電腦，3D噴墨打印機(jī)，汽車電子中的復(fù)合發(fā)動機(jī)和驅(qū)動控制系統(tǒng)，OLED顯示設(shè)備，航天航空飛行器等都對電感器有提高Q值并縮小體積的需求，電感器制造商開始設(shè)計新的高精微小型廣品。
[0005]目前制造第三代電感器的導(dǎo)體材料是印刷銀漿，制程工藝為絲網(wǎng)印刷，制備的銀導(dǎo)線寬度不能小于70um ;精度不能小于10um。然而市場對電感器的需求出現(xiàn)更高精微小的要求:需要制備一種銀導(dǎo)線寬度達(dá)到20um ;精度達(dá)到2um的制程。其中關(guān)鍵技術(shù)即是在制備好的介質(zhì)膜片上制備出線條和線距為20-40um的電極圖型，且⑶LOSS在2um以內(nèi)的精度。之后的流程工藝依次為:疊層-層壓-切割-排膠-燒結(jié)-倒角-封端-電鍍-測試-編帶，均為現(xiàn)有第三代電感器制程之成熟工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種納米銀光阻劑復(fù)合材料，使其在制造疊片式電感器中替代印刷銀漿，可以與黃光制程結(jié)合，從而能夠有效控制線條和線距寬度的在20-40um范圍，從而實現(xiàn)電感器的微型化要求。
[0007]本發(fā)明的第二個目的在于提供一種采用上述納米銀光阻劑復(fù)合材料制備銀導(dǎo)線的方法，該方法所制備得到的銀導(dǎo)線的線輻寬度達(dá)到20-30um精度；邊緣精度達(dá)到2um。
[0008]本發(fā)明的第三個目的在于提供一種采用上述納米銀光阻劑復(fù)合材料制備的電感器的方法，該方法所制備得到的電感器具有Q值高并體積小的特點。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一個目的采用如下技術(shù)方案:
[0010]一種納米銀光阻劑復(fù)合材料，其特征在于，由如下重量份的原料制備而成:銀60-80份、高分子助劑5-20份、光固化樹脂5-20份、光引發(fā)劑0.25-2份、有機(jī)溶劑10-20份。
[0011]所述銀的質(zhì)量百分含量占總重量的60-80%，根據(jù)制造疊片式電感器后續(xù)排膠和燒節(jié)工序時，為避免出現(xiàn)高分子材料裂化后留下空洞，銀粉在復(fù)合材料的含量不宜低于60% ；同時，考慮到制備單片電極時黃光制程工藝的實施，銀粉在復(fù)合材料的質(zhì)量百分含量不宜高于80%。優(yōu)選65-75%。
[0012]其中，除數(shù)量的要求外，所述銀粉優(yōu)選為納米銀，其平均粒徑D5tl在150_300nm范圍，松散密度為1.2-1.5g/cm3，比表面積為1.6-3.0m2/g，在500°C溫度灼燒后含銀量為99.95%的片狀微晶銀粉。納米銀的制備方法不限于化學(xué)法或物理法制備加工，例如:硝酸銀催化劑還原法制備的納米銀顆粒，或三輥機(jī)加分散劑物理研磨銀粉法制備的銀顆粒。但是對Ag的粒徑和晶型做上述嚴(yán)格要求。
[0013]所述高分子助劑包括金屬配合高分子化合物、分散樹脂、堿溶性樹脂、穩(wěn)定流平和抗表面張力的助劑類高分子(流平劑、偶聯(lián)劑)。所述高分子助劑除種類搭配要求均衡外，在含量上也有互相制約的要求。但是其質(zhì)量百分含量不得低于5%，否則會影響到光刻工藝精度。所述高分子助劑的質(zhì)量百分含量優(yōu)選10-15%。其中，所述金屬配合高分子化合物0.1-2質(zhì)量份，分散樹脂2-5質(zhì)量份，堿溶性樹脂7-10質(zhì)量份，助劑類高分子0.2-2質(zhì)量份。
[0014]其中，金屬配合高分子化合物具有下述通式(I)表示的結(jié)構(gòu)單元的化合物:
[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種納米銀光阻劑復(fù)合材料，其特征在于，由如下重量份的原料制備而成:銀60-80份、高分子助劑5-20份、光固化樹脂5-20份、光引發(fā)劑0.25-2份、有機(jī)溶劑10-20份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米銀光阻劑復(fù)合材料，其特征在于:所述銀為納米銀，是一種在500°C溫度灼燒后含銀的質(zhì)量百分含量為99.95%的片狀微晶銀粉；其平均粒徑D5tl在150-300nm范圍，松散密度為1.2-1.5g/cm3，比表面積為1.6-3.0m2/go
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米銀光阻劑復(fù)合材料，其特征在于:所述高分子助劑包括含有甲基丙烯酸烷基、氨基芳基、丙烯酰基、環(huán)氧丙氧烷基中的一種或幾種的金屬配合高分子化合物；所述光固化樹脂為以乙烯基雙鍵為特征的光固化樹脂；所述光引發(fā)劑為電不對稱活性的光引發(fā)劑；所述有機(jī)溶劑為中等極性有機(jī)溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米銀光阻劑復(fù)合材料，其特征在于，所述金屬配合高分子化合物為具有下述通式(I)表示的結(jié)構(gòu)單元的化合物:
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米銀光阻劑復(fù)合材料，其特征在于:所述高分子助劑還包括堿溶性樹脂；所述堿溶性樹脂為甲基丙烯酸與甲基丙烯酸甲酯共聚物、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸環(huán)己酯共聚物、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸環(huán)氧丙氧酯共聚物、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸-2-羥基乙酯共聚物、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸環(huán)己酯以及苯乙烯和甲基丙烯酸-2-羥基乙酯共聚物；平均酸值為60K0H/g-200K0H/g。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米銀光阻劑復(fù)合材料，其特征在于:所述的以乙烯基雙鍵為特征的光固化樹脂為環(huán)氧大豆油丙烯酸酯、改性環(huán)氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、活性胺、HDDA、TMPTA、DPGDA、PETA 中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米銀光阻劑復(fù)合材料，其特征在于:所述的電不對稱活性的光引發(fā)劑為 TPO、Irgl84、Irg369、Irg907、Irgl 173、ITX、EPD、EHA、MOBB、MBP 中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米銀光阻劑復(fù)合材料，其特征在于:所述的中等極性有機(jī)溶劑為甲乙酮、乙基溶纖劑、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、2-乙氧基丙醇、2-甲氧基丙醇、3-甲氧基丁醇、環(huán)己酮、環(huán)戊酮、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、乙酸丁酯中的一種或幾種。
9.一種采用納米銀光阻劑復(fù)合材料制備銀導(dǎo)線的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)基片處理:選取鐵氧體基材或陶瓷基材制成的基片，將基片在玻璃基板上真空附著固定； 2)制備光阻材料層:在上述陶瓷或鐵氧體基片上，使用旋涂工藝涂布光阻劑，再依次經(jīng)過真空和前烘烤，形成第一層薄膜，其厚度為l-2um;所述光阻劑含有以下組分:甲基丙烯酸烷基、氨基芳基、丙烯?；颦h(huán)氧丙氧烷基中的一種或幾種高分子樹脂，其重量份為5-20份；乙烯基雙鍵為特征的光固化樹脂，其重量份為5-20份；電不對稱活性的光引發(fā)劑，其重量份為0.25-2份；中等極性有機(jī)溶劑，其重量份為10-20份； 3)制備銀導(dǎo)線層:在經(jīng)過步驟2)處理后的基片的第一層薄膜上旋轉(zhuǎn)涂布如權(quán)利要求1-8中任意一項所述的納米銀光阻劑復(fù)合材料，再依次經(jīng)過90-110°C /2min前烘烤、掩膜掩蔽、300-1000mj/cm2能量曝光、TMHA顯影液顯影50_90s、120-200°C /60min的硬化步驟，最終形成雙層銀導(dǎo)線層，即電極層；其線輻寬度20-40um。
10.一種疊層式片式電感器的制備方法，依次按以下步驟進(jìn)行:1)流延制備介質(zhì)基片；2)制備電極層;3)疊層;4)層壓;5)切割;6)排膠7)燒結(jié);8)倒角;9)封端；10)電鍍；11)測試；12)編帶，得到疊層式片式電感器；其特征在于:在步驟2)中，采用如權(quán)利要求9的所述的方法制備電極層。`
【文檔編號】B82Y30/00GK103488049SQ201310411235
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】李偉, 其他發(fā)明人請求不公開姓名 申請人:任廣輔, 李偉