[发明专利]用于电子元件电极的镍铜导体浆料及其制作工艺

说明书

技术领域

本发明申请涉及一种导体浆料，特别是一种陶瓷类电子元件及其表面贴装电子元件电极的镍铜导体浆料及其制作工艺。

背景技术

导体浆料是在微电子技术中用作导体的厚膜浆料，常见的导体浆料分为银系浆料、金系浆料和三元贵金属导体浆料几种。一般要求具有一定黏度和触变性、烧成膜的导电性能良好，信号衰减小、与厚膜电阻的兼容性好，导电相扩散速度小、披锡饱满、可焊性好而且抗焊料的浸蚀性也要好、与基片的黏结牢度高，稳定性和可靠性高。广泛用于制作混合集成电路的导电带、外粘元器件的焊接引线连接、多层布线跨接导体的连接、厚膜电阻端头的引线连接、电容器的端子以及低电阻值的厚膜电阻，包括压敏电阻器、热敏电阻器、陶瓷电容器、陶瓷滤波器、绕线电感器、压电陶瓷元件、铁电陶瓷元件等。

目前，用于上述电子元件作为电极的导电浆料，大都以贵金属作为主，例如银或银-钯合金，这些材料价格昂贵，而电子元件的价格又处于下降状态，这样，电子元件制造业就迫切需要一种价格便宜的、性能相当的导电浆料的替代品。在这个用途，纯铜导体浆料已经被国内外一些公司生产且应用，但纯铜导体浆料有着固有的缺点，特别是它与功能陶瓷进行烧结，相互产生的附着力不够高，长期为电子元件制造工厂所担心。

发明内容

为了改善纯铜导体浆料的上述缺点，本发明申请在导电浆料中使用镍铜混合粉代替纯铜粉，经过对配方的细致调整和优化，使附着力得到改善。

本发明的目的是提供一种镍铜导体浆料，适合用于陶瓷类电子元件的电极制造。

具体来说，本发明申请所述的用于电子元件电极的镍铜导体浆料，包括镍铜混合粉、玻璃粉、无机填料粉和有机载体，各组分的重量百分含量为：镍铜混合粉50-80％(wt)、玻璃粉2-5％(wt)、无机填料粉3-10％(wt)和有机载体15-35％(wt)，各个组分的总和为100％(wt)。

其中作为导电材料的是镍铜混合粉，其中：铜粉粒度为D₅₀＝0.6μm-1.1μm、镍粉粒度为D₅₀＝0.8μm-3μm，镍粉与铜粉的比例为：镍粉∶铜粉＝1∶8-1∶20(重量比)，优选1∶8-1∶16。

其中，所述的玻璃粉为无铅无镉玻璃粉。

其中，作为粘结材料的无铅无镉玻璃粉采用其转折点为500℃-650℃，粒度为D₅₀≤5μm。

其中无机填料粉是氧化亚铜和氧化镍和混合物，混合比例是氧化亚铜∶氧化镍＝1∶1-1∶3。

其中有机载体的配比为：乙基纤维素6％(wt)、丙烯酸树脂2％(wt)、松油醇36％(wt)和二乙二醇丁醚醋酸酯56％(wt)。

本发明的另一个目的是提供上述用于电子元件电极的镍铜导体浆料的生产制作工艺。

具体来说，所述的生产制作工艺包括如下的步骤：

第一步：按比例准确称取镍粉和铜粉，经过机械混合形成镍铜混合粉；

第二步：按比例准确称取氧化镍粉和氧化亚铜粉，经过机械混合形成无机填料粉；

第三步：按比例准确称取乙基纤维素、丙烯酸树脂、松油醇和二乙二醇丁醚醋酸酯，用油浴加热设备进行热溶，得到琥珀色的均匀透明粘稠液体及为有机载体；

第四步：按比例准确称取镍铜混合粉、玻璃粉、无机填料粉和有机载体，将这些材料经过预先混合、充分研磨和三辊轧机分散，得到均一色泽的浆料，即成为成品。

本发明申请所述的镍铜导体浆料及其制作工艺，具有以下的优点：

1、本发明的镍铜导体浆料所生成的镍铜导电膜层，与纯铜导电浆料相比，附着力有所提高，与纯镍导电浆料相比，具备可焊性；

2、使用贱金属镍、铜的混合物取代贵金属银或银-钯合金作为电子元件的电极，在经济方面上有明显的优势。

具体实施方式

以下通过具体的实施方式对本发明申请所述的镍铜导体浆料及其制作工艺进行描述，目的是为了公众更好的理解本发明申请所述的技术内容，而不是对所述技术内容的限制，事实上，在本发明精神实质内，对所述工艺配方进行的改进，包括对相应组分的增减和替换都是本领域一般技术人员无需创造性的劳动即可得到的，因此都在本发明申请所要求保护的技术方案之内。

这里举例说明用于电子元件电极的镍铜导体浆料的生产，实际使用的材料如下：

混合镍铜粉的配制按表1比例，准确称取镍粉末和铜粉，于混料机中混合4小时，形成镍铜混合粉，备用。

表1