一種低含銀量印刷電路板銀漿及其制備方法
【專利摘要】一種低含銀量印刷電路板銀漿,由下列重量份的原料制成：葡萄糖1-2、納米級片狀銅粉20-30、1-20μm片狀銀粉30-40、玻璃粉13-16、超支化聚酯樹脂5-7、松油醇5-8、硫代二甘醇2-5、雙酚A環(huán)氧樹脂2-4、丁基卡必醇6-8、醋酸乙酯7-9、納米二氧化鈦1-2、納米結(jié)晶纖維素1-2、納米碳化鉭粉3-5、納米碳化鈮粉3-5；本發(fā)明的銀漿添加了納米級片狀銅粉、納米碳化鉭粉、納米碳化鈮粉，不僅保持了良好的導電性能，而且節(jié)約了銀粉用量；本發(fā)明玻璃粉無鉛環(huán)保，粘結(jié)性好，電路牢固；本發(fā)明有機載體溶劑依次揮發(fā)，較耐高溫，印刷性好，使得電路成品率高。
【專利說明】 一種低含銀量印刷電路板銀漿及其制備方法

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于電子漿料【技術(shù)領域】，尤其涉及一種低含銀量印刷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，相應的就需求新的要求的導體漿料、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電作用，要具有很好的導電性能，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)有的電子漿料領域里，銀系漿料具有導電率高，性能穩(wěn)定，與基板結(jié)合強度大等特點，廣泛應用于集成電路、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電銅漿制成導電線路，但是存在著導電銅漿易被氧化，降低了印刷電路板的使用壽命，導電銅漿也不能印刷成比較精細的線路。因此需要研究導電漿料中金屬粉末的大小、形狀、種類以實現(xiàn)降低成本、提高導電率、提高印刷精密性的目的。
[0005]導電銀漿中的粘結(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，導致導電線路從承印物上脫落的現(xiàn)象，使導電線路報廢，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，導致由導電銀漿獲得的導電線路從承印物上脫落的現(xiàn)象，使導電線路報廢；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低含銀量印刷電路板銀漿及其制備方法，該銀漿節(jié)具有良好的導電性能，而且節(jié)約了銀粉用量，較耐高溫，印刷性好，使得電路成品率高。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種低含銀量印刷電路板銀漿，其特征在于由下列重量份的原料制成:葡萄糖1-2、納米級片狀銅粉20-30、1-20 μ m片狀銀粉30-40、玻璃粉13-16、超支化聚酯樹脂5_7、松油醇5-8、硫代二甘醇2-5、雙酚A環(huán)氧樹脂2-4、丁基卡必醇6_8、醋酸乙酯7_9、納米二氧化鈦1-2、納米結(jié)晶纖維素1-2、納米碳化鉭粉3-5、納米碳化鈮粉3-5 ；
所述玻璃粉由下列重量份的原料制成:Si02 10-13、V205 15_18、Sb203 5_7、氣相三氧化二鋁2-4、活性氧化鋁15-18、P205 4_6、缺氧氧化鈰3-6、Mg02_3、四針狀氧化鋅晶須2_4 ；制備方法為:將3丨02、￥205、36203、氣相三氧化二鋁、活性氧化鋁、卩205、缺氧氧化鈰、1%0混合，放入坩堝在1100-1400°C加熱熔化成液體，再加入四針狀氧化鋅晶須，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7-10 μ m粉末，即得。
[0009]所述的低含銀量印刷電路板銀漿的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將松油醇、硫代二甘醇、丁基卡必醇、醋酸乙酯、葡萄糖混合，加入超支化聚酯樹月旨，加熱至80-82°C，攪拌至樹脂全部溶解，降至室溫再加入雙酚A環(huán)氧樹脂攪拌至溶解，用500目的紗網(wǎng)過濾，除去雜質(zhì)得到有機載體；
(2)將納米二氧化鈦、納米結(jié)晶纖維素、玻璃粉混合，在6000-9000轉(zhuǎn)/分攪拌下加入納米碳化鉭粉、納米碳化鈮粉，攪拌10-20分鐘，再加入納米級片狀銅粉，攪拌10-20分鐘，再加入1-20μπι片狀銀粉，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30-50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6_9分鐘，然后在三輥軋機中進行研磨、軋制，至銀漿粘度為10000-18000厘泊，即得。
[0010]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的銀漿添加了納米級片狀銅粉、納米碳化鉭粉、納米碳化鈮粉，不僅保持了良好的導電性能，而且節(jié)約了銀粉用量；本發(fā)明玻璃粉無鉛環(huán)保，粘結(jié)性好，電路牢固；本發(fā)明有機載體溶劑依次揮發(fā)，較耐高溫，印刷性好，使得電路成品率高。

【具體實施方式】
[0011]一種低含銀量印刷電路板銀漿，由下列重量份(公斤)的原料制成:葡萄糖1.5、納米級片狀銅粉25、1-20 μ m片狀銀粉35、玻璃粉15、超支化聚酯樹脂6、松油醇7、硫代二甘醇3、雙酚A環(huán)氧樹脂3、丁基卡必醇7、醋酸乙酯8、納米二氧化鈦1.5、納米結(jié)晶纖維素
1.5、納米碳化鉭粉4、納米碳化銀粉4 ；
所述玻璃粉由下列重量份(公斤)的原料制成:Si02 1UV205 17、Sb203 6、氣相三氧化二鋁3、活性氧化鋁17、P205 5、缺氧氧化鈰4、Mg02.5、四針狀氧化鋅晶須3 ;制備方法為:將Si02、V205、Sb203、氣相三氧化二鋁、活性氧化鋁、P205、缺氧氧化鈰、MgO混合，放入坩堝，在1300°C加熱熔化成液體，再加入四針狀氧化鋅晶須，攪拌均勻后進行真空脫泡，真空度為0.12MPa，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9 μ m粉末，即得。
[0012] 所述的低含銀量印刷電路板銀漿的制備方法，包括以下步驟: (1)將松油醇、硫代二甘醇、丁基卡必醇、醋酸乙酯、葡萄糖混合，加入超支化聚酯樹脂，加熱至81，攪拌至樹脂全部溶解，降至室溫再加入雙酚A環(huán)氧樹脂攪拌至溶解，用500目的紗網(wǎng)過濾，除去雜質(zhì)得到有機載體；
(2)將納米二氧化鈦、納米結(jié)晶纖維素、玻璃粉混合，在8000轉(zhuǎn)/分攪拌下加入納米碳化鉭粉、納米碳化鈮粉，攪拌15分鐘，再加入納米級片狀銅粉，攪拌15分鐘，再加入1-20 μ m片狀銀粉，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40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7分鐘，然后在三輥軋機中進行研磨、軋制，至銀漿粘度為14000厘泊，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640°C下固化6分鐘形成導電線路，從而得到導電線路板。測得導電線路的布線寬度為0.7_，平均膜厚5μπι，布線間距為0.7mm，電阻率為4.1Χ10_5Ω.m。
[0014]按照上述方式批量生產(chǎn)導電線路板1000塊，導電線路與PCB電路板結(jié)合良好，線條清晰，連續(xù)，有2塊電路板的導電線路從承印物上脫落，成品率99.8%。
【權(quán)利要求】
1.一種低含銀量印刷電路板銀漿，其特征在于由下列重量份的原料制成:葡萄糖1-2、納米級片狀銅粉20-30、1-20 μ m片狀銀粉30-40、玻璃粉13-16、超支化聚酯樹脂5_7、松油醇5-8、硫代二甘醇2-5、雙酚A環(huán)氧樹脂2-4、丁基卡必醇6_8、醋酸乙酯7_9、納米二氧化鈦1-2、納米結(jié)晶纖維素1-2、納米碳化鉭粉3-5、納米碳化鈮粉3-5 ； 所述玻璃粉由下列重量份的原料制成:Si02 10-13、V205 15_18、Sb203 5_7、氣相三氧化二鋁2-4、活性氧化鋁15-18、P205 4_6、缺氧氧化鈰3-6、Mg02_3、四針狀氧化鋅晶須2_4 ；制備方法為:將3丨02、￥205、36203、氣相三氧化二鋁、活性氧化鋁、卩205、缺氧氧化鈰、1%0混合，放入坩堝在1100-1400°C加熱熔化成液體，再加入四針狀氧化鋅晶須，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7-10 μ m粉末，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低含銀量印刷電路板銀漿的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將松油醇、硫代二甘醇、丁基卡必醇、醋酸乙酯、葡萄糖混合，加入超支化聚酯樹月旨，加熱至80-82°C，攪拌至樹脂全部溶解，降至室溫再加入雙酚A環(huán)氧樹脂攪拌至溶解，用500目的紗網(wǎng)過濾，除去雜質(zhì)得到有機載體； (2)將納米二氧化鈦、納米結(jié)晶纖維素、玻璃粉混合，在6000-9000轉(zhuǎn)/分攪拌下加入納米碳化鉭粉、納米碳化鈮粉，攪拌10-20分鐘，再加入納米級片狀銅粉，攪拌10-20分鐘，再加入1-20 μ m片狀銀粉，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30-50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6_9分鐘，然后在三輥軋機中進行研磨、軋制，至銀漿粘度為10000-18000厘泊，即得。
【文檔編號】H01B13/00GK104078098SQ201410243998
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】沈國良, 沈志剛, 宋黃健, 葉天赦 申請人:樂凱特科技銅陵有限公司