CN103440899A - 银电极浆料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种银电极浆料,按质量百分比,包括球状银粉25~75%、片状银粉0~35%、玻璃粉2~18%及有机载体15~48%。采用合适的组分配比得到上述银电极浆料,经实验表明,该银电极浆料的物理性能良好稳定,且使用挥发性非常低,银含量范围宽,可镀性强,烧结温度范围广,镀后附着力高,质量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及电子元器件领域,特别是涉及一种银电极浆料。
背景技术
随着电子行业的不断发展,智能化、信息化、轻、小、薄是电子工业的发展趋势,那应用于电子元器件的新材料就很关键。银电极浆料作为元器件的关键材料之一,对它性能的研究就越来越重要了。铁氧体磁芯电感器件电极现阶段客户主要使用的仍是进口的银电极浆料,但其缺点是附着力一般和价格昂贵,其它涉及此领域的银电极浆料因为附着力时高时低和使用过程中挥发快导致质量不稳定而只适用于部分低端产品。
发明内容
基于此,有必要提供一种附着力高和使用过程中挥发性极低的银电极浆料。
为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:一种银电极浆料,按质量百分比,包括如下组分:
球状银粉 25~75%;
片状银粉 0~35%;
玻璃粉 2~18%;及
有机载体 15~48%。
在其中一个实施例中,按质量百分比,包括如下组分:
球状银粉 55%;
片状银粉 10%;
玻璃粉 5%;及
有机载体 30%。
在其中一个实施例中,所述球状银粉的粒径为6微米以下,所述片状银粉的粒径为16微米以下。
在其中一个实施例中,所述玻璃粉按质量百分比计,包括如下组分:
在其中一个实施例中,所述有机载体包括有机溶剂和溶解于所述有机溶剂中的高分子树脂。
在其中一个实施例中,所述有机溶剂和所述高分子树脂的质量比为13~46:2~10。
在其中一个实施例中,所述有机溶剂选自醇类、酯类、酮类、烃类及醚类溶剂中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述高分子树脂选自乙基纤维素、氢化松香树脂、丙烯酸树脂及聚氨酯树脂中的至少一种。
采用合适的组分配比得到上述银电极浆料,经实验表明,该银电极浆料的物理性能良好稳定,且使用挥发性非常低,银含量范围宽,可镀性强,烧结温度范围广,镀后附着力高,质量稳定。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合表格对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
一实施方式的银电极浆料,按质量百分比,包括如下组分:
球状银粉25~75%、片状银粉0~35%、玻璃粉2~18%及有机载体15~48%。
球状银粉和片状银粉为该银电极浆料的功能材料,起导电作用。优选地,球状银粉的粒径为6微米以下,片状银粉的粒径为16微米以下,有利于球状银粉和片状银粉均匀分散于有机载体中,以烧结后形成导向性能均一性好的导电电极、导电网格等。
导电材料同时选用球状银粉和片状银粉,通过银粉的优化选取,银电极浆料中银的含量范围可以控制得很宽,总含量为60%~75%。通过银粉的优化选取,还可以调整浆料的触变性能,以更好的适应浆料移印或喷涂工艺。
玻璃粉在银电极浆料中作为粘附剂使用,使烧结后的银电极浆料牢靠地附着在基板上,且经过电镀(电镀液的腐蚀)其银电极依然牢靠地附着在基板上。
银电极浆料中玻璃对磁芯电感各性能有很大的影响,在烧结时,玻璃具有良好的润湿性,烧结后的银电极表面需无玻璃相溢出,并与磁体要有足够的附着力。且不含铅、镉等有毒有害物质。
优选地,玻璃粉的添加量是2~18wt%,添加量小于2wt%,烧结后银结晶性差和银电极附着力差。添加量大于18wt%,烧结后影响银电极的可镀性,并使磁芯电感的感量有变化。
优选地,玻璃粉为ZnO-B2O3-SiO2-BaO玻璃体系,玻璃粉按质量百分比包括如下组分:
氧化锌(ZnO)2~20wt%、氧化硼(B2O3)1~15wt%、二氧化硅(SiO2)20~60wt%、氧化钡(BaO)2~20wt%、氧化钾(K2O)0~8wt%、氧化钙(CaO)2~7wt%、氧化铝(Al2O3)0~9wt%及三氧化二铋(Bi2O3)0~10wt%。
将ZnO、B2O3、SiO2、BaO、K2O、CaO、Al2O3和Bi2O3混合、熔融、淬火、球磨、干燥及过筛后得到玻璃粉。
由上述组分形成的玻璃粉具有良好的润湿性,能够提高银电极浆料的烧结可镀性及提高烧结温度范围,并且能够提高银电极浆料的附着性能。并且,烧结后的银电极表面无玻璃相溢出,且不含铅、镉等有毒有害物质,安全环保。
有机载体包括有机溶剂和溶解于有机溶剂中的高分子树脂。优选地,有机溶剂和高分子树脂的质量比为13~46:2~10。
有机溶剂选自醇类、酯类、酮类、烃类及醚类溶剂中的至少一种。醇类溶剂为己醇、辛醇、苯甲醇、松油醇等。酯类溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等。酮类为丙酮、丁酮、异佛尔酮等。烃类溶剂为邻二甲苯、间二甲苯等。醚类溶剂为丁醚等。
高分子树脂选自乙基纤维素、氢化松香树脂、丙烯酸树脂及聚氨酯树脂中的至少一种。
有机载体作为球状银粉和片状银粉的承载体及银电极浆料的临时粘结剂,有机载体粘结球状银粉、片状银粉和玻璃粉,能够使银电极浆料粘附于基板上,在进行烧结后,有机载体挥发。
将上述有机溶剂和上述高分子树脂按质量比13~46:2~10进行配比得到的有机载体有利于提高银导电浆料在基板上的附着力。
优选地,上述银电极浆料,按质量百分比,包括如下组分:
球状银粉55%、片状银粉10%、玻璃粉5%及有机载体30%。
采用合适的组分配比得到上述银电极浆料,经实验表明,该银电极浆料的物理性能良好稳定,且使用挥发性非常低,银含量范围宽,可通过对无机体系的调配使浆料有很宽的烧结温度范围(580℃~730℃),可镀性强,镀后附着力高(全拉断磁体),质量稳定,可以应用于高端电子元器件中。
制备上述导电银浆时,按一定的配比将球状银粉、片状银粉、玻璃粉和有机载体混合均匀后用三辊研磨机充分研磨辊轧得到,制备工艺简单,制备成本低。
以下通过具体实施例进一步阐述。
实施例1
一种银电极浆料,按质量百分比,包括如下组分:
球状银粉75%、片状银粉0%、玻璃粉10%及有机载体15%。
其中,球状银粉的粒经为4.0微米。
玻璃粉按质量百分比包括如下组分:
ZnO 13.56wt%、B2O3 12.01wt%、SiO2 59.31wt%、BaO 2.36wt%、K2O 0.00wt%、CaO 6.09wt%、Al2O3 0.00wt%及Bi2O3 6.67wt%。
有机载体包括松油醇和溶解于松油醇中的乙基纤维素,松油醇和乙基纤维素的质量比为86.7:13.3。
实施例2
一种银电极浆料,按质量百分比,包括如下组分:
球状银粉70%、片状银粉0%、玻璃粉3.5%有机载体26.5%。
其中,球状银粉的粒经为2.5微米。
玻璃粉按质量百分比包括如下组分:
ZnO 2.36wt%、B2O3 14.42wt%、SiO2 58.03wt%、BaO 15.65wt%、K2O 1.65wt%、CaO 2.66wt%、Al2O3 5.23wt%及Bi2O3 0.00wt%。
有机载体包括松油醇和乙酸乙酯的混合溶剂和溶解于松油醇和乙酸乙酯混合溶剂中的乙基纤维素和氢化松香树脂,松油醇、乙酸乙酯、乙基纤维素和氢化松香树脂的质量、比值为30:53:9:8。
实施例3
一种银电极浆料,按质量百分比,包括如下组分:
球状银粉65%、片状银粉2%、玻璃粉7.8%有机载体25.2%。
其中,球状银粉的粒经为1.0微米,片状银粉的粒径为10.0微米。
玻璃粉按质量百分比包括如下组分:
ZnO 9.22wt%、B2O3 2.73wt%、SiO2 51.45wt%、BaO 16.43wt%、K2O 6.82wt%、CaO 5.42wt%、Al2O3 0.87wt%及Bi2O3 7.26wt%。
有机载体包括松油醇和乙酸乙酯的混合溶剂及溶解于松油醇和乙酸乙酯的混合溶剂中的聚氨酯树脂,松油醇、乙酸乙酯与聚氨酯树脂的质量比为40:40:20。
实施例4
一种银电极浆料,按质量百分比,包括如下组分:
球状银粉65%、片状银粉4%、玻璃粉4%有机载体27%。
其中,球状银粉的粒经为1.5微米,片状银粉的粒径为9.0微米。
玻璃粉按质量百分比包括如下组分:
ZnO 19.68wt%、B2O3 12.12wt%、SiO2 40.81wt%、BaO 13.22wt%、K2O 6.26wt%、CaO 5.96wt%、Al2O3 0.39wt%及Bi2O3 1.56wt%。
有机载体包括乙酸丁酯和丙酮的混合溶剂及溶解于乙酸丁酯和丙酮的混合溶剂中的丙烯酸树脂和聚氨酯树脂,乙酸丁酯、丙酮、丙烯酸树脂和聚氨酯树脂的质量比为60:10:27:3。
实施例5
一种银电极浆料,按质量百分比,包括如下组分:
球状银粉63%、片状银粉5%、玻璃粉4%及有机载体28%。
其中,球状银粉的粒经为2.0微米,片状银粉的粒径为8.0微米。
玻璃粉按质量百分比包括如下组分:
ZnO 19.55wt%、B2O3 1.22wt%、SiO2 45.11wt%、BaO 15.63wt%、K2O 7.10wt%、CaO 5.10wt%、Al2O3 6.29wt%及Bi2O3 0.00wt%。
有机载体包括异佛尔酮和溶解于异佛尔酮中的丙烯酸树脂,异佛尔酮酮和丙烯酸树脂的质量比为68:32。
实施例6
一种银电极浆料,按质量百分比,包括如下组分:
球状银粉60%、片状银粉8%、玻璃粉2%及有机载体30%。
其中,球状银粉的粒经为2.0微米,片状银粉的粒径为7.0微米。
玻璃粉按质量百分比包括如下组分:
ZnO 12.39wt%、B2O3 9.45wt%、SiO2 44.59wt%、BaO 2.91wt%、K2O 6.69wt%、CaO 6.93wt%、Al2O3 7.91wt%及Bi2O3 8.86wt%。
有机载体包括异佛尔酮和溶解于异佛尔酮中的乙基纤维素,异佛尔酮和乙基纤维素的质量比为80:20。
实施例7
一种银电极浆料,按质量百分比,包括如下组分:
球状银粉48%、片状银粉15%、玻璃粉3.4%及有机载体33.6%。
其中,球状银粉的粒经为2.0微米,片状银粉的粒径为7.0微米。
玻璃粉按质量百分比包括如下组分:
ZnO 2.99wt%、B2O3 13.16wt%、SiO2 49.04wt%、BaO 16.19wt%、K2O 6.50wt%、CaO 2.5wt%、Al2O3 5.55wt%及Bi2O3 4.07wt%。
有机载体包括丁醚和溶解于丁醚中的氢化松香树脂,丁醚和氢化松香树脂的质量比为72:28。
实施例8
一种银电极浆料,按质量百分比,包括如下组分:
球状银粉39%、片状银粉15%、玻璃粉8%及有机载体38%。
其中,球状银粉的粒经为2.0微米,片状银粉的粒径为6.5微米。
玻璃粉按质量百分比包括如下组分:
ZnO 9.87wt%、B2O3 14.89wt%、SiO2 37.77wt%、BaO 18.09wt%、K2O 5.73wt%、CaO 6.79wt%、Al2O3 6.77wt%及Bi2O3 0.09wt%。
有机载体包括己醇和溶解于己醇中的氢化松香树脂,己醇和氢化松香树脂的质量比为80:20。
实施例9
一种银电极浆料,按质量百分比,包括如下组分:
球状银粉25%、片状银粉25%、玻璃粉2%及有机载体48%。
其中,球状银粉的粒经为2.5微米,片状银粉的粒径为6.0微米。
玻璃粉按质量百分比包括如下组分:
ZnO 16.54wt%、B2O3 18.47wt%、SiO2 47.48wt%、BaO 2.69wt%、K2O 0.00wt%、CaO 6.01wt%、Al2O3 8.81wt%及Bi2O3 0.00wt%。
有机载体包括苯甲醇和溶解于苯甲醇中的丙烯酸树脂,苯甲醇和丙烯酸树脂的质量比为85:15。
实施例10
一种银电极浆料,按质量百分比,包括如下组分:
球状银粉25%、片状银粉35%、玻璃粉18%及有机载体22%。
其中,球状银粉的粒经为3.0微米,片状银粉的粒径为5.0微米。
玻璃粉按质量百分比包括如下组分:
ZnO 12.57wt%、B2O3 9.02wt%、SiO2 52.23wt%、BaO 12.44wt%、K2O 1.24wt%、CaO 5.24wt%、Al2O3 5.02wt%及Bi2O3 2.24wt%。
有机载体包括苯甲醇和邻二甲苯的混合溶剂及溶解于甲醇和邻二甲苯的混合溶剂中的丙烯酸树脂,苯甲醇、邻二甲苯和丙烯酸树脂的质量比为50:20:30。
实施例1~实施例10的银电极浆料的各个组分的质量百分比见表1
表1实施例1~实施例10的银电极浆料的各个组分的质量百分比
实施例1~实施例10的银电极浆料的玻璃粉的配比见表2
表2实施例1~实施例10的银电极浆料的玻璃粉的配比
通过移印或喷涂工艺将实施例1~实施例10银电极浆料涂覆于铁氧体磁芯电感器件的基板上,在烧结炉中、于650℃下烧结10min,形成铁氧体磁芯电感器件的电极,产品性能检测结果如表3所示,所得的铁氧体磁芯电感器件电极能良好。检测条件为:
表3铁氧体磁芯电感器件电极的检测性能
实施例 | 外观 | 镀后耐焊性 | 镀后电极附着力(N) |
实施例1 | 良好 | 3秒3次 | 53.9 |
实施例2 | 良好 | 3秒3次 | 51.0 |
实施例3 | 良好 | 3秒3次 | 49.5 |
实施例4 | 良好 | 3秒3次 | 55.0 |
[0123]
实施例5 | 良好 | 3秒3次 | 53.6 |
实施例6 | 良好 | 3秒3次 | 55.6 |
实施例7 | 良好 | 3秒3次 | 56.0 |
实施例8 | 良好 | 3秒3次 | 52.9 |
实施例9 | 良好 | 3秒3次 | 53.4 |
实施例10 | 良好 | 3秒3次 | 52.1 |
表3中,外观的检测条件为显微镜观察和目测,外观的技术要求为良好;
镀后耐焊性的检测条件是在焊锡槽中、430℃±5℃下进行,技术要求是3±1秒/浸3次;镀后电极附着力用拉力计检测,技术要求是镀后电极附着力大于等于24.5N。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种银电极浆料,其特征在于,按质量百分比,包括如下组分:
球状银粉 25~75%;
片状银粉 0~35%;
玻璃粉 2~18%;及
有机载体 15~48%。
2.根据权利要求1所述的银电极浆料,其特征在于,按质量百分比,包括如下组分:
球状银粉 55%;
片状银粉 10%;
玻璃粉 5%;及
有机载体 30%。
3.根据权利要求1或2所述的银电极浆料,其特征在于,所述球状银粉的粒径为6微米以下,所述片状银粉的粒径为16微米以下。
5.根据权利要求1或2所述的银电极浆料,其特征在于,所述有机载体包括有机溶剂和溶解于所述有机溶剂中的高分子树脂。
6.根据权利要求5所述的银电极浆料,其特征在于,所述有机溶剂和所述高分子树脂的质量比为13~46:2~10。
7.根据权利要求5所述的银电极浆料,其特征在于,所述有机溶剂选自醇类、酯类、酮类、烃类及醚类溶剂中的至少一种。
8.根据权利要求5所述的银电极浆料,其特征在于,所述高分子树脂选自乙基纤维素、氢化松香树脂、丙烯酸树脂及聚氨酯树脂中的至少一种。
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GR01 | Patent grant |