[发明专利]一种金导电浆料及其制备方法

说明书

本发明提供一种金导电浆料，所述金导电浆料中包含各组分的重量百分比含量为：60‑95％的金粉、1‑10％的纳米银粉、1‑5％玻璃粉、0.1‑1％的氧化物、0.1‑0.5％的助剂、1‑5％的有机载体以及1‑20％的有机溶剂。此表面布线金浆料具有与在高频条件下性能可靠的“Al2O3+CaZrO3+硼硅酸铅玻璃”体系生带共烧匹配性好、丝网印刷性好、导电性能优异，并且有很好的丝焊性能。

技术领域

本发明涉及一种金导电浆料及其制备方法，特别是涉及一种低温共烧陶瓷用表面布线金导电浆料及其制备方法。

背景技术

近年来，在微电子封装应用领域，低温共烧陶瓷(LTCC)以其较低的高频损耗，良好的热稳定性，且可以实现无源器件的三维集成等优势而备受关注。LTCC的烧结温度一般在900℃以下，使得熔点低、导电性好的金属Au、Ag及Cu能与其共烧。Au价格昂贵，但是Au以抗氧化能力强，可靠性高，易于通过丝焊与外部形成连接等优点而常用于条件极其恶劣的环境，如军事、航天航空等领域，具有其它金属无可替代的地位。

然而，现有技术中虽然有金导电浆料，但是其与基底的匹配性能差，焊丝性能差，使用过程中产品出现翘曲、剥离强度低、焊接强度低的技术问题。

发明内容

为克服现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种金导电浆料及其制备方法，特别适用于“Al₂O₃+CaZrO₃+硼硅酸铅玻璃”系低温共烧陶瓷的表面布线，其具有与在高频条件下性能可靠的“Al₂O₃+CaZrO₃+硼硅酸铅玻璃”等体系生带共烧匹配性好、丝网印刷性好、导电性能优异，并且有很好的丝焊性能。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种金导电浆料，所述金导电浆料中包含各组分的重量百分比含量为：60-95％的金粉、1-10％的纳米银粉、1-5％玻璃粉、0.1-1％的氧化物、0.1-0.5％的助剂、1-5％的有机载体以及1-20％的有机溶剂。

进一步地，所述金粉的颗粒尺寸选自D50介于0.5～3微米之间及D97不大于5微米的金粉，优选形状为球形的金粉。

进一步地，所述纳米银粉的形貌为不规则球形，纳米银粉的颗粒尺寸选自D50介于50～100纳米之间及D97不大于200纳米的银粉。纳米银粉体的熔点较低，能促进金浆烧结致密，并且银与铝丝焊接性能优良，因此优选纳米银粉体。纳米银粉体加入到浆料中，共烧过程中，纳米银将熔在玻璃粉中，随着玻璃粉的流动，纳米银被带到金导体的表面，从而能解决大量玻璃粉分布在金导体的表面，焊接性能不好的问题，同时避免铝丝焊时的柯肯达尔效应。

进一步地，所述玻璃粉的颗粒尺寸选自D50介于1～3微米之间及D97不大于6微米的玻璃粉。玻璃为硼硅酸铅玻璃，硼硅酸铅玻璃体系中SiO₂，Al₂O₃等为增大玻璃粘度的组分，B₂O₃，PbO，Bi₂O₃和K₂O等为降低玻璃粘度的组分，其中增大玻璃粘度组分的含量与降低玻璃粘度组分的含量摩尔比值为0.03～0.5。如果其中玻璃粉的粘度过大，共烧过程中，粘结相不能很好流动，不能促进浆料烧结致密，收缩率与生带相差太大，会使得生带变形严重。

进一步地，所述氧化物的颗粒尺寸选自D50介于1～3微米之间及D97不大于6微米的氧化物，氧化物为CuO、Cu₂O或者TiO₂中的一种或者多种组合。

进一步地，所述助剂为流变剂，流变剂的成分主要为氢化蓖麻油。

进一步地，所述有机载体为乙基纤维素、羟甲基纤维素或者硝基纤维素中的一种或者两种组合。