CN102262941A - 一种环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆的制备方法 - Google Patents

一种环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆的制备方法，是由A、制备无铅型玻璃粉；B、银粉预处理；C、制备有机粘合剂；D、制备端电极浸蘸银浆：取步骤B中的银粉、步骤A中无铅型玻璃粉、镍粉充分混合；加入步骤C制备的有机粘合剂，再加入稀释剂搅拌均匀，即可制成环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆。该浸蘸银浆具有高电感量、高品质因数(Q)、可焊性良好、附着力强和耐焊接性的特点，使用本方法制备的银浆完全符合欧盟RoHS的环保要求。适用于铁氧体层叠式片式电感器，通过浸蘸的方法涂覆在片式电感器基体两端，烧结后作为电极，使片式电感器具有高电感量、高品质因数(Q)、可焊性良好、焊接后附着力强和耐焊接性的特点。

Description

一种环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆的制备方法
技术领域
本发明属于电子材料技术领域，具体涉及一种环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆的制备方法。
背景技术
片式电感器从制造工艺来分，主要有4种类型，即绕线型、叠层型、编织型和薄膜片式电感器。其中，绕线式是传统绕线电感器小型化的产物，叠层式则采用多层印刷技术和叠层生产工艺制作，体积比绕线型片式电感器还要小，是电感元件领域重点开发的产品。片式电感器现状与发展趋势由于微型电感器要达到足够的电感量和品质因数(Q)比较困难，故作为三大基础无源元件之一的电感器片式化，明显滞后于电容器和电阻器。因此，提供一种可用于浸蘸的环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆的制备方法，改善片式电感器的电感量和品质因数成为目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可用于浸蘸的环保型片式电感器用端电极银浆的制备方法，使用本方法制备的银浆完全符合欧盟RoHS的环保要求(不含Pb、Cd、Hg、Cr(VI)、多溴联苯PBB、多溴联苯醚PBDE及欧盟RoHS关于邻苯二甲酸酯的指令2005/84/EC)。
为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆的制备方法，包括以下基本步骤：
步骤A：无铅玻璃粉的制备
无铅玻璃粉按照下述质量百分比的原料称重：
Bi2O3 40-60％；ZnO 20-30％；B2O3 17-25％；Al2O3 1-3％；SiO2 1-3％；
将称量好的上述原料混合均匀后置于高温炉加热，温度控制范围：900-1000℃，保温时间：30-60分钟，将熔化后的玻璃粉末颗粒使用去离子水淬火后，球磨至0.5-2μm，200-400目过筛、烘干备用；添加ZnO的目的是与压敏电阻器的基体在烧结时更容易结合，降低欧姆接触电阻；
步骤B：银粉的预处理
取表面处理过平均粒径3-8μm的银粉置于真空干燥箱中，在80-120℃干燥箱中烘干2-3小时，隔绝空气密封保存，留待备用，使用较大粒径的银粉的目的是增加浆料的流动性；
步骤C：制备有机粘合剂
按质量份数计，取乙基纤维素1.5份，环氧树脂0.5份，加入8份溶剂加热到90-120℃，充分搅拌至完全溶剂后制成淡黄色透明有机粘合剂；
步骤D：制备端电极浸蘸银浆
按质量份数计，取步骤B中烘干后的银粉7-8份，步骤A中制得的玻璃粉0.1-0.3份，平均粒径0.5-4μm镍粉0.2-0.4份搅拌至充分混合；向充分混合的粉末中加入1-1.6份步骤C制备的有机粘合剂，使用三辊机或其它设备充分研磨至细度在15微米以下时；致使物料外观细腻，均匀无颗粒时，再加入0.5-0.9份稀释剂搅拌均匀，即可制成环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆。
本发明进一步的特征在于：
所述步骤C中的溶剂包括丁基卡必醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚醋酸酯、石油醚、松节油或松油醇中的一种或几种以任意比例的混合物，都不在欧盟RoHS指令禁用物质范围。
所述步骤D中的稀释剂包括丁基卡必醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚醋酸酯、石油醚、松节油、松油醇、蓖麻油或环己酮中的一种或几种以任意比例的混合物，都不在欧盟RoHS指令禁用物质范围。
采用本发明制备的环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆主要应用于铁氧体层叠式片式电感器，通过浸蘸的方法涂覆在片式电感器基体两端，烧结后作为电极，使片式电感器具有高电感量、高品质因数(Q)、可焊性良好、焊接后附着力强和耐焊接性的特点；本方法制备的银浆完全符合欧盟RoHS的环保要求(不含Pb、Cd、Hg、Cr(VI)、多溴联苯PBB、多溴联苯醚PBDE及欧盟RoHS关于邻苯二甲酸酯的指令2005/84/EC)。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
本发明公开了一种环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆的制备方法，包括以下基本步骤：
步骤A：无铅玻璃粉的制备
按照无铅玻璃粉的原料组成及其质量百分比称重：
Bi2O3 40-60％；ZnO 20-30％；B2O3 17-25％；Al2O3 1-3％；SiO2 1-3％；
将称量好的上述原料混合均匀后置于高温炉加热，温度控制范围：900-1000℃，保温时间：30-60分钟，将熔化后的玻璃粉末颗粒使用去离子水淬火后，球磨至0.5-2μm，200-400目过筛、烘干备用；添加ZnO的目的是与压敏电阻器的基体在烧结时更容易结合，降低欧姆接触电阻；
步骤B：银粉的预处理
取表面处理过平均粒径3-8μm的银粉置于真空干燥箱中，在80-120℃干燥箱中烘干2-3小时，隔绝空气密封保存，留待备用，使用较大粒径的银粉的目的是增加浆料的流动性；
步骤C：制备有机粘合剂
按质量份数计，取乙基纤维素0.15份，环氧树脂0.05份，加入0.8份溶剂加热到90-120℃，充分搅拌至完全溶剂后制成淡黄色透明有机粘合剂；所述的溶剂包括丁基卡必醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚醋酸酯、石油醚、松节油或松油醇中的一种或几种以任意比例的混合物；
步骤D：制备端电极浸蘸银浆
按质量份数计，取步骤B中烘干后的银粉70-80份，步骤A中制得的玻璃粉1-3份，平均粒径0.5-4μm镍粉2-4份搅拌至充分混合；向充分混合的粉末中加入10-16份步骤C制备的有机粘合剂，使用三辊机或其它设备充分研磨至细度在15微米以下时；研磨至外观细腻，均匀无颗粒时，再加入5-9份稀释剂搅拌均匀，即可制成环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆；所述的稀释剂包括丁基卡必醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚醋酸酯、石油醚、松节油、松油醇、蓖麻油或环己酮中的一种或几种以任意比例的混合物。
具体实施例配比(质量份数)见下表：
Figure BDA0000076721420000051
使用本发明方法制成的银浆，外观色泽明亮，粘度在40-80kcps(美国博力飞粘度计BRF DV-II+14#，10RPM)，流动性极佳，使用浸蘸方法涂覆在片式电感器端头后，侧壁无月牙及突起等流延现象，120-150℃通风干燥3分钟后完全干燥。
将浸蘸涂覆好的片式电感器瓷片高温烧结，烧结温度曲线为梯形曲线(总周期为48-75分钟，升温、降温各20-30分钟，750-850℃高温段为8-15分钟)。
尽管以上对本发明的实施方案进行了详细的描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (5)

1.一种环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆的制备方法，其特征在于，包括以下基本步骤：
步骤A：无铅玻璃粉的制备
无铅玻璃粉按照下述质量百分比的原料称重：
Bi2O3 40-60％；ZnO 20-30％；B2O3 17-25％；Al2O3 1-3％；SiO2 1-3％；
将称量好的上述原料混合均匀后置于高温炉加热，温度控制范围：900-1000℃，保温时间：30-60分钟，将熔化后的玻璃粉末颗粒使用去离子水或酒精淬火后，球磨至0.5-2μm，200-400目过筛、烘干备用；
步骤B：银粉的预处理
取表面处理过的银粉置于真空干燥箱中，在80-120℃干燥箱中烘干2-3小时，隔绝空气密封保存，留待备用；
步骤C：制备有机粘合剂
按质量份数计，取乙基纤维素0.15份，环氧树脂0.05份，加入0.8份溶剂加热到90-120℃，充分搅拌至完全溶剂后制成淡黄色透明有机粘合剂；
步骤D：制备端电极浸蘸银浆
按质量份数计，取步骤B中烘干后的银粉70-80份，步骤A中制得的玻璃粉1-3份，平均粒径0.5-4μm镍粉2-4份搅拌至充分混合；向充分混合的粉末中加入10-16份步骤C制备的有机粘合剂，使用三辊机充分研磨至细度在15μm以下时，再加入5-9份稀释剂搅拌均匀，即可制成环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆。
2.如权利要求1所述的一种环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆的制备方法，其特征在于，所述步骤C中的溶剂为丁基卡必醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚醋酸酯、石油醚、松节油或松油醇中的一种或几种以任意比例的混合物。
3.如权利要求1所述的一种环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆的制备方法，其特征在于，所述步骤D中的稀释剂为丁基卡必醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚醋酸酯、石油醚、松节油、松油醇、蓖麻油或环己酮中的一种或几种以任意比例的混合物。
4.如权利要求1所述的一种环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆的制备方法，其特征在于，所述步骤A中的银粉为表面处理过平均粒径为3-8μm的银粉。
5.如权利要求1所述的一种环保型片式电感器用端电极浸蘸银浆的制备方法，其特征在于，所述步骤D中的镍粉为平均粒径0.5-4μm的镍粉。
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