[发明专利]一种全银电子浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种全银电子浆料及其制备方法，尤其涉及一种高银含量的全银电子浆料及其制备方法。

背景技术

银粉在电子电气工业中应用最广泛的一种贵金属粉末。传统的工业用银粉粒径大于0.2微米，可用于制作各向同性导电胶、导电涂料，还可用于烧结型全银电子浆料，如电容器、电感器、电阻器及其他陶瓷元器件的功能性电极浆料，典型的烧结温度为650～850℃，烧结温度高、能耗高、对陶瓷基片性能要求也高。用于电子浆料行业的纳米银粉要求分散性好，振实密度高，然而正是由于纳米银粉活性高，极易发生自烧结或团聚，市售的所谓纳米银粉普遍未解决团聚问题，分散性差，表面活性不高，振实密度低，配制浆料时有机载体很难完全润湿粉体，粒径大、且烧结后银层不致密，收缩率大，孔隙多，电性能差，无法满足电子工业进一步发展的需求。高固含量全银电子浆料适用于片式电感器、片式磁珠、LTCC等基础元件的生产，这些元件广泛使用在家用电器、电子设备、仪器中，起耦合、旁路、谐振、滤波、储能等作用。所使用的导电浆料需要尽可能降低元件本身的内部损耗。

中国专利CN1741198本发明提供了一种高温烧结银浆。按重量百分比：超细银粉55～75％、溶剂5～12％、助剂3～12％、粘合剂3～12％、防粘剂1～2％、玻璃剂3～6％、分子量调节剂3～5％。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种分散性好、性能优越、环保性好的全银电子浆料及其制备方法。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种全银电子浆料，其重量百分组成为：银粉86～90wt％、有机溶剂3～7wt％、高分子树脂4～6wt％、无机添加剂1～3wt％。

进一步：在上述全银电子浆料中，所述的银粉是球状银粉、片状银粉任意比例的混合物；所述球状银粉的比表面为0.1-2.0m²/g，片银银粉的比表面为0.4-1.2m²/g。所述有机溶剂是松油醇或松节油中的一种或两种。所述有机溶剂的沸点是120--180℃。所述的高分子树脂是乙基纤维素、氢化松香树脂、聚乙烯醇、聚氨酯中的一种或几种的组合。所述的无机添加剂是氧化镍或氧化锌中的一种或两种。

本发明还提供了上述全银电子浆料的制备方法，由下述步骤制得：(1)按比例称取高分子树脂、溶剂放入容器中，再将容器放入恒温水浴箱，分散搅拌树脂和溶剂120±10分钟，使其混合均匀，所述水浴箱的水温是80±5℃，再通过200目尼龙滤网去除杂质后制配出有机载体；(2)按比例称取银粉、无机添加剂加入到步骤(1)配制好的有机载体中，通过三辊轧机进行研磨辊轧，以达到平均细度5μm以下的全银电子浆料，再通过500目的滤布或滤网除杂。所述步骤(1)中的高分子树脂需提前在60℃±10℃中的烘箱中干燥处理6小时以上，控制其水份≤0.35％。

与现有技术相比，为保证全银电子浆料用于电子产品的电极使用时，性能极好，本发明增大了银粉的配比。另外，银粉作为功能相，对烧结后银层的连续性以及电子元件的导电性能起至关重要的作用，因此需要选择分散性好的金属粉体，其中球状银粉要求比表面为0.1-2.0m2/g，片银的比表面为0.4-1.2m2/g，之所以选择球状与片状银粉的组合，是因为片状银粉能有效填补球粉间的空隙，使烧结后的导电层相对致密、确保元件电气性能。本发明优选的有机溶剂是松油醇(Terpineol)，它具有较强的溶解性，能溶解乙基纤维素。沸点在120--180℃之间，在印刷过程中不至于特别容易干，导致堵塞网孔，而在60℃能完成挥发掉，对元件后期的制作如层压、切割、排胶、烧结都会带来很大的帮助。本发明优选的高分子树脂是乙基纤维素EC，被松油醇溶解后形成均匀透明、具有一定粘度的流体，在整个浆料中，它只是作为一种媒介，当其包裹的金属粉体均匀的印刷在铁氧体材料上后，作用就结束，需要将其尽可能的去除，例如：电子元器件中的干燥、排胶、烧结都是去除有机溶剂和树脂的过程。本发明选择的无机添加剂是氧化镍或氧化锌的一种或两种、通过三辊轧制，使其均匀分布在浆料中，在烧结过程中它们能有效与磁体中的相同组份相结合，不仅能控制银层的收缩，而且能有效预防分层。在上述全银浆料的制备方法中，工艺简单易行、易工业化生产、产率高。

具体实施方式