CN103559937A - 低银含量浆料组合物以及由其制造导电膜的方法 - Google Patents

低银含量浆料组合物以及由其制造导电膜的方法 Download PDF

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Abstract

本发明是关于一种低银含量浆料组合物以及由其制造导电膜的方法。提供一种导电浆料组合物。所述导电浆料组合物包括导电金属粒子、玻璃粉末、至少一种金属氧化物粉末以及有机媒剂。所述导电金属粒子包括涂有银的金属粉末和涂有银的金属薄片中的至少一者以及未经涂布的银粉末和未经涂布的银薄片中的至少一者。在使用时，将所述浆料沉积于指定衬底上并且在周围空气环境中焙烧。所述浆料组合物展现出与具有较高银含量的浆料类似的电学性质和粘着强度。

Description

低银含量浆料组合物以及由其制造导电膜的方法
相关申请的交叉引用
本申请主张2012年3月26日申请的美国临时专利申请号61/615,608的权益，所述专利的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明是关于低银含量浆料组合物以及由其制造导电膜的方法。
背景技术
导电浆料，更确切地说是厚膜导电浆料，常常用于制造电子电路、被动组件、太阳能电池、燃料电池、传感器等等。这些导电浆料的一些特定应用是用于涂布被动组件的部分，例如用于形成终端以及用于在电路板上印刷导电层或图案。用于达成这些目的的典型的基于银的导电浆料包含银粉末和/或薄片、金属氧化物、玻璃粉末(玻璃粒子)以及有机媒剂。这些浆料的总银含量和总固体含量(即，无机组分)必须足够高，以确保所得导电层将变得致密并且粘结或粘着于下层衬底，同时还产生所需的电学性质。
然而，这些常规银浆料常常具有较高制造成本，因为需要大量纯银来达成这些浆料通常所必需的总固体含量。因此，有利的是，提供一种导电浆料，它在周围空气环境中焙烧并且具有相对低的银含量，但是它所展现出的粘着和电学性质的量级与具有高银含量的导电浆料所达成的性质类似。
发明内容
本发明的一个优选实施例针对一种导电浆料组合物，它包含导电金属粒子、玻璃粉末、至少一种金属氧化物粉末以及有机媒剂。导电金属粒子包括涂有银的金属粉末和涂有银的金属薄片中的至少一种以及未经涂布的银粉末和未经涂布的银薄片中的至少一种。
本发明的另一个优选实施例涉及一种在被动组件上形成终端的方法。所述方法包括以下步骤：将导电浆料组合物涂布于被动组件的表面上，以及在周围空气环境中于400℃到900℃范围内的温度下焙烧经涂布的被动组件。导电浆料组合物包含涂有银的金属粉末和涂有银的金属薄片中的至少一种、未经涂布的银粉末和未经涂布的银薄片中的至少一种、玻璃粉末、至少一种金属氧化物粉末以及有机媒剂。
本发明的另一个优选实施例涉及一种封端浆料组合物，它包含：涂有银的铜粉末和涂有银的铜薄片中的至少一种，用量以组合物的总重量计为15重量%到40重量%；未经涂布的银粉末和未经涂布的银薄片中的至少一种，用量以组合物的总重量计为30重量%到65重量%；玻璃粉末，用量以组合物的总重量计为2重量%到5重量%；以及有机媒剂，用量以组合物的总重量计为10重量%到30重量%。浆料组合物的总银含量以组合物的总重量计为50重量%到70重量%，并且组合物的总固体含量以组合物的总重量计为70重量%到90重量%。
本发明的另一个优选实施例涉及一种被动组件，它具有由浆料组合物形成的终端。浆料组合物包含导电金属粒子、玻璃粉末、至少一种金属氧化物粉末以及有机媒剂。导电金属粒子包括涂有银的金属粉末和涂有银的金属薄片中的至少一种以及未经涂布的银粉末和未经涂布的银薄片中的至少一种。
附图说明
前述发明内容以及以下对本发明的优选实施例的详细描述在结合所附图式阅读时将得到更好的理解。出于说明的目的，图式中示出当前优选的实施例。然而，应了解，装置和方法并不限于所示出的精确布置和功用性。
在图式中：
图1A为根据本发明的一个实施例的涂有30%银的铜粉末的SEM照片；
图1B为根据本发明的一个实施例的涂有30%银的铜粉末的EDX光谱扫描；
图2A为根据本发明的一个实施例的涂有30%银的铜薄片的SEM照片；
图2B为根据本发明的一个实施例的涂有30%银的铜薄片的EDX光谱扫描；
图3为根据本发明的一个实施例的组合物的峰值焙烧温度为780℃的典型焙烧曲线；
图4A为根据本发明的一个实施例的经53%银含量浆料(浆料A)涂布的第一多层电容器芯片体(芯片1)上的终端的剖视图；
图4B为根据本发明的一个实施例的经65%银含量浆料(浆料B)涂布的第一多层电容器芯片体(芯片1)上的终端的剖视图；
图5A为根据本发明的一个实施例的经53%银含量浆料(浆料A)涂布的多层变阻器芯片体(芯片2)上的终端的剖视图；
图5B为根据本发明的一个实施例的经65%银含量浆料(浆料B)涂布的多层变阻器芯片体(芯片2)上的终端的剖视图；
图6A为根据本发明的一个实施例的经53%银含量浆料(浆料A)涂布的感应器芯片体(芯片3)上的终端的剖视图；
图6B为根据本发明的一个实施例的经65%银含量浆料(浆料B)涂布的感应器芯片体(芯片3)上的终端的剖视图；
图7A为根据本发明的一个实施例的经53%银含量浆料(浆料A)涂布的第二多层电容器芯片体(芯片4)上的终端的剖视图；
图7B为根据本发明的一个实施例的经65%银含量浆料(浆料B)涂布的第二多层电容器芯片体(芯片4)上的终端的剖视图；
图7C为图7B中所示的第二多层电容器芯片体(芯片4)上的终端的SEM放大剖视图；
图7D为图7B中所示的第二多层电容器芯片体(芯片4)上的终端的一角的SEM放大剖视图；
图7E为图7B中所示的第二多层电容器芯片体(芯片4)上的终端上的镍/锡电镀层的SEM放大剖视图；
图8A为根据本发明的一个实施例的经53%银含量浆料(浆料A)涂布的第三多层电容器芯片体(芯片5)上的终端的剖视图；以及
图8B为根据本发明的一个实施例的经65%银含量浆料(浆料B)涂布的第三多层芯片体(芯片5)上的终端的剖视图。
具体实施方式
本发明的导电浆料组合物为一种低银含量浆料组合物，它包含两种基本组分：导电金属粒子和有机媒剂。本发明的导电浆料组合物优选地当在周围空气环境中焙烧时可以用于形成制造各种组件(例如电子电路(如混合电路)和被动组件)的导电层，但并不限于这些应用。
虽然本文中列举了各种范围，但是应了解，所列举的范围并不严格地限于规定的最大数值和最小数值。实际上，规定值是本发明者最佳认知的估算值并且将包括处于规定值的等效范围内的值。
根据一个优选实施例，低银含量浆料组合物是用作涂布被动组件的金属化浆料。更确切地说，导电浆料组合物优选地适用于制造圆盘形和多层电容器、芯片电阻器、圆盘形和多层NTC以及PTC热敏电阻器、圆盘形和多层变阻器、谐振器、多层PZT转换器、感应器以及多层铁氧体磁珠。更优选地，浆料组合物适用作电容器终端组合物。然而，所属领域的技术人员应了解，本发明的低银含量浆料组合物可以用于需要形成导电层或导电膜的任何应用，例如用于形成导体。
现将更详细地描述导电浆料组合物中的每一种组分。
导电金属粒子充当导电浆料组合物中的导电金属。一种类型的导电粒子优选地以经涂布的金属粉末、经涂布的金属薄片或其组合的形式存在于组合物中。经涂布的金属粉末的粒子形态不受任何特定限制。举例来说，经涂布的金属粒子的形状可以是球形、无定形或准球形的。更优选地，导电粒子以涂有银的金属粉末、涂有银的金属薄片或其组合的形式存在。金属粉末/薄片优选地选自由铝、铜、镍以及锡组成的群组。
更优选地，经涂布的金属粉末/薄片为涂有银的铜粉末/薄片。以涂有银的铜粉末/薄片的总重量计，涂有银的铜粉末/薄片的银含量优选地为10重量%到50重量%。更优选地，以涂有银的铜粉末/薄片的总重量计，涂有银的铜粉末/薄片的银含量优选地为20重量%到30重量%。最优选地，涂有银的铜粉末/薄片为涂有30%银的铜粉末/薄片。也就是说，最优选地，以涂有银的铜粉末/薄片的总重量计，涂有银的铜粉末/薄片的银含量为30重量%。
涂有30%银的铜粉末的SEM照片和能量色散型X射线光谱学(EDX)光谱扫描分别示于图1A和1B中。涂有30%银的铜薄片的SEM照片和能量色散型X射线光谱学(EDX)光谱扫描分别示于图2A和2B中。
存在于浆料组合物中的涂有银的金属粉末/薄片的量优选地以组合物的总重量计为10重量%到70重量%。更优选地，存在于组合物中的涂有银的金属粉末/薄片的量以组合物的总重量计为15重量%到40重量%。涂有银的金属粉末/薄片的粒度不受任何特定限制。然而，涂有银的金属粉末/薄片的平均粒度优选地为约1微米到10微米，并且更优选地为约1微米到5微米。除非本文中另外指出，所有本文所规定的所有粒度均为d50粒子直径，它是由激光衍射分析仪或通过沉降分析测定粒度的沉降粒度分析仪(sedigraph)来测量的。如所属领域的技术人员充分了解，d50直径表示一半的个别粒子(以重量计)小于指定直径的尺寸。
在优选实施例中，浆料组合物还优选地包括呈未经涂布的(即，纯的)金属粉末/薄片形式的导电粒子。存在于组合物中的未经涂布的金属粉末/薄片粒子的量优选地以组合物的总重量计为0重量%到70重量%。更优选地，存在于组合物中的未经涂布的金属粉末/薄片粒子的量以组合物的总重量计为30重量%到65重量%。未经涂布的金属粉末/薄片的粒度不受任何特定限制。然而，未经涂布的金属粉末/薄片的平均粒度优选地为约1微米到10微米，并且更优选地为约1微米到5微米。这样的粒度确保了导电浆料在涂覆于金属或陶瓷衬底上时适宜的烧结行为和扩散，以及所得导电层的适当接点形成和电导率。
在优选实施例中，未经涂布的金属粉末/薄片为未经涂布的银粉末/薄片。然而，替代银粉末/薄片或除此以外利用其它导电金属，例如铜粉末和/或铜薄片以及含有银、铜、金、钯和/或铂的混合物，也在本发明的范畴内。或者，银或这些其它金属的合金也可以用作导电金属。
具体的有机媒剂或粘合剂并不是关键的，并且可以是所属领域中已知的或有待开发用于这种类型的应用。适宜的有机媒剂提供固体的稳定分散、浆料沉积物的适当粘度和触变性、衬底和浆料固体的适当可湿性、良好的干燥速率以及良好的焙烧性质。举例来说，优选的有机媒剂含有树脂和溶剂。树脂的优选实例为热塑性树脂，例如丙烯酸树脂、松香和松香酯、烃树脂以及聚酮。树脂的其它优选实例为多糖树脂，例如乙基纤维素和乙基羟乙基纤维素。溶剂的优选实例包括萜烃，例如α萜品醇、萜品油以及松油；伯醇，例如十二酯醇(texanol)和十三烷醇；二醇醚，例如二乙二醇正丁基醚、二乙二醇甲基醚、二乙二醇乙基醚、乙二醇正丁基醚、二丙二醇甲基醚以及三丙二醇甲基醚；酯，例如二乙二醇单丁基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯，以及二元酯；以及其组合。
浆料组合物中有机媒剂的最佳浓度取决于将浆料涂覆于衬底或被动组件上的方法以及所用的具体有机媒剂。优选地，存在于导电浆料组合物中的有机媒剂(即，溶剂和树脂)的量以组合物的总重量计为10重量%到30重量%。更优选地，存在于导电浆料组合物中的有机媒剂的量以组合物的总重量计为15重量%到25重量%。
在优选实施例中，导电浆料组合物包括玻璃粉末(玻璃粒子)。玻璃粉末充当导电浆料组合物中的无机粘合剂并且在焙烧期间起到传输介质的作用以便将导电金属(例如银)沉积于衬底上。玻璃系统对于控制银沉积于衬底上的尺寸和深度而言是重要的。玻璃的具体类型并不是关键的，只要玻璃可以赋予浆料组合物所需性质即可。优选地，所用玻璃的类型为可以经受300℃到900℃的工作或焙烧温度的类型。更优选地，所用玻璃的类型为可以经受300℃到800℃的工作或焙烧温度的类型。玻璃还可以是基于铅的玻璃或无铅玻璃。优选的基于铅的玻璃的一个实例为硼硅酸铅。优选的无铅玻璃的实例包括硼硅酸铋和硼硅酸锌。应了解，其它基于铅的玻璃和无铅玻璃也适用。玻璃粉末的粒度优选地为约1微米到约10微米，并且更优选地为约1微米到约5微米。优选地，组合物中所含的玻璃粉末的量以浆料组合物的总重量计为0重量%到10重量%，并且更优选地为2重量%到5重量%。这些量为组合物提供适当的粘着强度和烧结性质。浆料组合物中包括添加剂也在本发明的范畴内。举例来说，可能需要在导电浆料组合物中包括单独或组合形式的流变/粘度调节剂、表面活性剂、稳定剂、分散剂和/或其它常用添加剂。流变/粘度调节剂的优选实例包括湿润剂和分散剂以及触变剂。许多这类添加剂在所属领域中为熟知的。存在于导电浆料组合物中的添加剂的量优选地以组合物的总重量计为0重量%到10重量%。更优选地，存在于导电浆料组合物中的添加剂的量以组合物的总重量计为0.5重量%到2重量%。然而，所属领域的技术人员应了解，如果包括这些添加剂的话，那么这些添加剂的量可取决于导电浆料的所需性质，通过常规实验来确定。
在优选实施例中，组合物还包括金属氧化物粉末。金属氧化物粉末的优选实例包括(但不限于)SiO2、Al2O3、Bi2O3、B2O3、CuO、Cu2O、MnO2、SnO2、ZnO、ZrO2以及其组合。存在于导电浆料组合物中的金属氧化物粉末的量优选地以组合物的总重量计为10重量%或更少。更优选地，存在于导电浆料组合物中的金属氧化物粉末的量以组合物的总重量计为1重量%到10重量%。最优选地，存在于导电浆料组合物中的金属氧化物粉末的量以组合物的总重量计为1重量%到5重量%。
所属领域的技术人员应了解，低银含量浆料组合物的每一种个别物质的相对比例和比率是由浆料组合物的预定最终用途决定的。优选地，浆料组合物的总银含量以浆料组合物的总重量计为35重量%到70重量%。更优选地，浆料组合物的总银含量以浆料组合物的总重量计为50重量%到70重量%。浆料组合物的总固体含量(即无机组分的总含量)优选地以浆料组合物的总重量计为70重量%到90重量%，并且更优选地以浆料组合物的总重量计为75重量%到85重量%。浆料组合物的总液体含量(即有机组分的总含量)优选地以浆料组合物的总重量计为10重量%到30重量%，并且更优选地以浆料组合物的总重量计为15重量%到25重量%。
因为涂有银的金属粉末/薄片为浆料组合物的导电金属粒子的主要来源，所以组合物具有相对低的总银含量，同时维持相对高的总固体含量。因此，因为低银含量浆料组合物仍然包含相对高的总固体含量，所以浆料组合物展现出与具有较高银含量的浆料类似的电学性质和粘着强度。
导电浆料组合物可以通过所属领域中已知的或有待开发的用于制备浆料组合物的任何方法来制备。优选地，通过掺合或混合浆料组分(例如使用混合器)，然后使混合物通过三辊研磨机以制成分散的均匀浆料来制备导电浆料组合物。
在一个实施例中，称取液体和非金属粉末组分，然后在容器中混合在一起。然后对容器进行搅拌和/或混合，并且在掺合容器内含物的同时缓慢加入金属组分，直到粉末充分分散成浆料形式为止。然后使用具有预定的压力和/或间隙设置的三辊研磨机来将浆料混合物剪切成均匀的同质产物。然后可以使用研细度(FOG)或汉克门规(Hegman gauge)来测量浆料粒子的尺寸，并且确定浆料粒度何时满足所需尺寸。优选的浆料粒度小于约15微米，并且更优选地小于约10微米。更优选地，浆料粒度小于约12微米，并且最优选地小于约6微米。
可以反复研磨浆料组合物直到达到所需粒度为止。最后一次研磨结束后，收集浆料组合物并且至少再掺合一次。接下来，使用粘度计和/或流变仪测量浆料组合物的粘度和流变性质。优选地还测量浆料组合物的固体含量。取决于这些测量的结果，可以向浆料组合物中加入各种添加剂以将组合物的粘度、流变性、固体含量等等调节到所需范围内。
现将更详细地描述利用并涂覆导电浆料组合物来形成导电膜或导电层的方法。
通过任何适当涂覆方法，最初将浆料组合物涂覆于金属或陶瓷衬底或组件(例如被动组件)的表面上。适当涂覆方法的实例包括刷涂、浸渍、丝网印刷、喷涂、辊涂或用于涂覆厚膜浆料的任何技术。优选实施例包括利用浆料组合物作为电容器终端组合物，使得组合物的涂覆通过将电容器芯片的一端浸渍于浆料组合物中来进行。然而，所属领域的技术人员应了解，本发明的导电浆料组合物可在需要例如用于形成导体或电极的导电浆料或用于涂布被动组件的金属化浆料的任何类型的应用中使用。
在一个实施例中，在已经将浆料涂覆于衬底表面或组件上之后，优选地在相对低的温度下干燥经涂布的衬底或组件以驱散浆料中所含的溶剂。可利用任何适当干燥方法。干燥方法的优选实例包括空气干燥、在箱式炉中干燥或在带式干燥机中干燥。优选地，将经涂布的衬底或组件在约150℃的温度下干燥10分钟到20分钟。所属领域的技术人员应了解，取决于所涂覆浆料的厚度，可以增加或减小干燥时间和温度。取决于加工需要，例如为了形成多层结构，可以进行多次涂布和干燥工艺。
接下来，使经涂布的衬底或组件通过用于烧结或焙烧的炉子。如果已进行最初干燥工艺，那么在烧结前浆料将处于部分干燥的状态。否则，涂布于衬底上的浆料将处于实质上潮湿的状态。炉子可以是所属领域中已知的或有待开发的任何类型的炉子。优选地，使经涂布的衬底或组件在标准周围空气环境中经受相对高的焙烧温度。优选地，炉子可以是连续式、箱式、带式、振动式或任何类型的炉子或窑，其可以在周围空气环境中达到高达约1,000℃的峰值焙烧温度。更优选地，在周围空气环境中在炉子中于400℃到900℃的峰值焙烧温度下焙烧经涂布的衬底或组件。甚至更优选地，在实质上纯的空气环境中在炉子中于450℃到850℃的峰值焙烧温度下焙烧经涂布的衬底或组件。优选地，将经涂布的衬底或组件在峰值温度下焙烧5分钟到10分钟。
峰值焙烧温度为780℃的优选焙烧曲线描绘于图3中。虽然炉内的环境优选地为纯的标准空气环境，但是所属领域的技术人员应了解，炉子环境可能含有标称量的其它气体，所述气体对所得经焙烧的浆料层的电学和粘着性质不会产生负面影响。所属领域的技术人员还应了解，所用的具体的峰值焙烧温度和焙烧持续时间将视导电浆料的特定组成性构成以及下层衬底或组件的材料而变化。
在焙烧或烧结步骤之后，取决于加工需要，例如为了形成多层结构，可以重复上述浆料涂覆、干燥以及焙烧步骤。视情况而定，可以用铅或无铅焊料焊接所得导电层或终端。焊接可以用手、通过浸渍和/或通过焊料浆料回流法来完成。适当铅焊料的实例包括铅、锡/铅、锡/铅/银、锡/铅/铋、铅/银、铟/铅或铅/铟/银合金。铅焊料的优选实例包括Sn62Pb36Ag2和Sn63Pb37。适当无铅焊料的实例包括锡/银、锡/银/铜、锡/锑、铋/锡、铋/锡/银、铟/银或铟/锡合金。无铅焊料的优选实例包括Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5和Sn95/Ag5。
还可以通过用镍、锡、铜、金、银、钯或其合金的溶液进行无电(化学)或电解(电学)电镀来电镀所得导电层或导电膜。
还可以用铅和无铅焊料的前述实例中的任一种并且更优选地用铅和无铅焊料的前述优选实例中的任一种来焊接经电镀的导电层。
实例
通过将涂有30%银的铜粉末与银薄片、有机媒剂、流变调节剂、溶剂、玻璃粉末和/或金属氧化物粉末以下表1中所示的比例组合来制备四种例示性的不同导电浆料：
表1：浆料A和B的配方
原料 浆料A 浆料B 浆料C 浆料D
涂有30%Ag的Cu粉末 35.0% 20.0% 20.0% 20.0%
Ag薄片 42.5% 59.0% 59.0% 59.0%
有机媒剂 13.5% 12.0% 13.0% 13.0%
溶剂 5.0% 5.0% 4.0% 4.0%
流变调节剂 1.0% 1.0% 0.0% 0.0%
金属氧化物粉末 0.0% 0.0% 1.0% 1.0%
玻璃粉末 3.0% 3.0% 3.0% 3.0%
所有百分比均为以浆料组合物的总重量计的重量百分比。浆料A和B的有机媒剂包括α萜品醇、十二酯醇、松香酯树脂、甲基丙烯酸酯化丙烯酸树脂以及乙基纤维素。用于制备浆料A和B的流变调节剂为触变剂。用于制备浆料A和B的溶剂为α萜品醇。用于制备浆料A和B的玻璃粉末为无铅玻璃粉末，并且更具体地说是硼硅酸铋锌玻璃粉末。用于制备浆料C的金属氧化物粉末为三氧化铋，而用于制备浆料D的金属氧化物粉末为氧化铜(II)(或氧化铜)。
对于每一种浆料，将物质混合在一起并且通过在三辊研磨机上加工而成形为浆料。以浆料组合物的总重量计，浆料A的总银含量为53重量%。以浆料组合物的总重量计，浆料B、C和D中每一种的总银含量为65重量%。
然后将五个不同的市售电容器芯片(芯片体1-5)浸渍于浆料A和B中的每一种中以形成例示性终端。还将芯片体2和5浸渍于浆料C和D中的每一种中以形成例示性终端。芯片体1为0805尺寸型多层(X7R)电容器；芯片体2为0805尺寸型多层变阻器；芯片体3为1206尺寸型多层感应器；芯片体4为0603多层(COG)电容器；并且芯片体5为1206尺寸型多层(X7R)电容器。
然后将每一个经涂布的芯片体1-5在约150℃的温度下干燥10分钟到20分钟，随后在炉子中在标准周围空气环境中于下表2中所指示的峰值焙烧温度下焙烧。然后，依次用镍层和锡层以电解方式电镀每一个芯片体1-5。最后，剖开每一个芯片体1-5并且测试例如覆盖率和粘着性/可湿性的性质。
通过将铅焊接到每一个终端上，进行牵拉测试，并且测量破坏烧结浆料与下层组件之间的粘结所需的力的磅数来测试每一个芯片体1-5的电镀粘着性。使用浆料A、B、C以及D制备的芯片体1-5的数据示于下表2中。
表2：在相应峰值焙烧温度下芯片体1-5的电镀粘着性
芯片体 峰值焙烧温度 浆料A(磅) 浆料B(磅) 浆料C(磅) 浆料D(磅)
1 650℃ 4.5(TF) 4.4(TF/CF) - -
2 780℃ 4.3(TF) 1.6(TF) 7.9(TF/CF) 7.6(TF/CF)
3 780℃ 6.9(TF/CF) 6.6(TF/CF) - -
4 700℃ 5.2(TF) 5.5(TF) - -
5 770℃ 5.0(TF) 5.4(TF/CF) 4.2(CF) 2.5(CF)
TF-终端破坏  CF-陶瓷破坏
除了经浆料B涂布的芯片体2之外，所有芯片体均达到大于4磅的粘着强度。因此，尽管浆料A、B、C以及D中的每一种都具有相对低的银含量，但是使用每一种浆料形成的终端仍然展现出与具有较高银含量的浆料类似的粘着强度。
所列出的两种破坏模式类型为陶瓷破坏(CF)和终端破坏(TF)。陶瓷破坏模式，通常称为内聚破坏，由经浆料B涂布的芯片体2、经浆料C或D涂布的芯片体2、经浆料A或B涂布的芯片体3以及经浆料B、C或D中的一种涂布的芯片体5达成。陶瓷破坏模式为最理想的破坏模式并且指示在断裂点处牵拉或去除衬底的一部分。终端破坏模式指示在断裂点处仅仅牵拉或去除终端。虽然与陶瓷破坏相比不太理想，但是这种破坏模式类型仍然可以视为可接受的，这取决于所获得的粘着强度、芯片体的类型和尺寸以及最终芯片体是否满足客户规格。
还测量以浆料A、B、C或D封端的芯片体2和5的电容，并且与相应的未经涂布的芯片的参考电容值或范围相比较。测量来自经封端的芯片体2和5中的每一种的十个芯片(即，以浆料A封端的芯片体2和5中的每一种的十个芯片、以浆料B封端的芯片体2和5中的每一种的十个芯片、以浆料C封端的芯片体2和5中的每一种的十个芯片以及以浆料D封端的芯片体2和5中的每一种的十个芯片)的电容，然后取平均值。这些测量的结果示于下表3中。
表3：芯片体2和5的平均电容值
芯片体 参考电容 浆料A 浆料B 浆料C 浆料D
2 400pf 390.2pf 404.9pf 390pf 401pf
5 90-110nf 97.0nf 97.4nf 96.7nf 94.7nf
参考值与以浆料A封端的芯片体2之间的电容差为2.46%。参考值与以浆料B封端的芯片体2之间的电容差为1.23%。参考值与以浆料D封端的芯片体2之间的电容差为0.25%。以浆料A、B、C或D封端的芯片体5的电容处于目标范围内。因此，尽管浆料A和B具有相对低的银含量，但是以每一种浆料封端的芯片体仍然展现出与具有较高银含量的浆料类似的电学性质。
以浆料A和浆料B封端的芯片体1的剖视图分别描绘于图4A-4B中。以浆料A和浆料B封端的芯片体2的剖视图分别描绘于图5A-5B中。以浆料A和浆料B封端的芯片体3的剖视图分别描绘于图6A-6B中。以浆料A和浆料B封端的芯片体4的剖视图分别描绘于图7A-7B中。以浆料A和浆料B封端的芯片体5的剖视图分别描绘于图8A-8B中。
从这些剖视图可见，在芯片组件与烧结浆料之间的界面处实质上不存在间隙或空隙，指示浆料A与浆料B对下层芯片组件均达成优良的润湿或粘结效果。用浆料A和B还获得厚的封端层(顶点和角落)。优选地，由烧结浆料形成的终端的厚度的顶点为30微米到100微米，并且更优选地为40微米到70微米。
图7C和图7D为在芯片体4上焙烧的封端浆料B的SEM照片。这是用所述浆料可以达成的烧结行为以及焙烧厚度的清楚呈现。
在封端层上还可以形成实质上均匀并且相对厚的电镀层。优选地，电镀层的厚度为3微米到15微米，并且更优选地为5微米到10微米。图7E为示出涂覆于以浆料B封端的芯片体4上的镍/锡电镀层的SEM照片。
所属领域的技术人员应了解，在不脱离宽泛的发明概念的情况下可以对上文所描述的实施例作出改变。因此，应了解，本发明并不限于所揭露的特定实施例，而是希望涵盖如由所附权利要求书所界定的本发明的精神和范畴内的修改。

Claims (18)

1.一种导电浆料组合物，包含：
导电金属粒子，包括涂有银的金属粉末和涂有银的金属薄片中的至少一者以及未经涂布的银粉末和未经涂布的银薄片中的至少一者；
玻璃粉末；
至少一种金属氧化物粉末；以及
有机媒剂。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述涂有银的金属粉末为涂有银的铜粉末并且所述涂有银的金属薄片为涂有银的铜薄片。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述涂有银的金属粉末或涂有银的金属薄片以所述组合物的总重量计占10重量%到70重量%。
4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述涂有银的金属粉末或涂有银的金属薄片以所述组合物的总重量计占15重量%到40重量%。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述银粉末和银薄片中的至少一者以所述组合物的总重量计占30重量%到65重量%。
6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述有机媒剂以所述组合物的总重量计占10重量%到30重量%。
7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述玻璃粉末的含量以所述组合物的总重量计为2重量%到10重量%。
8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种金属氧化物粉末的含量以所述组合物的总重量计为1重量%到5重量%。
9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种金属氧化物粉末是选自由SiO2、Al2O3、Bi2O3、B2O3、CuO(黑色)、Cu2O(红色)、MnO2、SnO2、ZnO、ZrO2组成的群组。
10.根据权利要求1所述的组合物，其中所述涂有银的金属粉末或涂有银的金属薄片的银含量以所述涂有银的金属粉末或涂有银的金属薄片的总重量计为10重量%到50重量%。
11.根据权利要求1所述的组合物，其中所述浆料组合物的总银含量以所述组合物的总重量计为35重量%到70重量%。
12.根据权利要求11所述的组合物，其中所述浆料组合物的所述总银含量以所述组合物的总重量计为50重量%到70重量%。
13.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物的总固体含量以所述组合物的总重量计为70重量%到90重量%。
14.一种在被动组件上形成终端的方法，所述方法包含以下步骤：
(i)将导电浆料组合物涂布于所述被动组件的表面上，所述导电浆料组合物包含涂有银的金属粉末和涂有银的金属薄片中的至少一者、未经涂布的银粉末和未经涂布的银薄片中的至少一者、玻璃粉末、至少一种金属氧化物粉末以及有机媒剂；以及
(ii)在周围空气环境中于400℃到900℃范围内的温度下焙烧所述经涂布的被动组件。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述经涂布的被动组件是在实质上纯的空气环境中于450℃到850℃范围内的温度下焙烧。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述涂有银的金属粉末为涂有银的铜粉末并且所述涂有银的金属薄片为涂有银的铜薄片。
17.一种被动组件，其具有通过根据权利要求14所述的方法形成的终端。
18.一种封端浆料组合物，包含：
涂有银的铜粉末和涂有银的铜薄片中的至少一者，其量以所述组合物的总重量计为15重量%到40重量%；
未经涂布的银粉末和未经涂布的银薄片中的至少一者，其量以所述组合物的总重量计为30重量%到65重量%；
玻璃粉末，其量以所述组合物的总重量计为2重量%到5重量%；以及
有机媒剂，其量以所述组合物的总重量计为10重量%到30重量%，
其中所述浆料组合物的总银含量以所述组合物的总重量计为50重量%到70重量%，并且所述组合物的总固体含量以所述组合物的总重量计为70重量%到90重量%。
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