CN104485154A

CN104485154A - 一种激光照射形成铜电路的含铜电子浆料

Info

Publication number: CN104485154A
Application number: CN201410817339.0A
Authority: CN
Inventors: 冯波
Original assignee: Suzhou Jingxun Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Jingxun Technology Co Ltd; Semitel Electronics Co Ltd
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2015-04-01

Abstract

本发明公开了一种激光照射形成铜电路的含铜电子浆料，包括以下重量份数的原料：铜粉30～90重量份、有机载体2～20重量份、有机溶剂10～68重量份。与现有技术相比，本发明的有益效果是：工艺简单、成本低，适用于激光照射形成铜电路。

Description

一种激光照射形成铜电路的含铜电子浆料

技术领域

本发明涉及一种激光照射形成铜电路的含铜电子浆料。

背景技术

目前，电子浆料是由导体金属粉未均匀分散于有机载体中形成的，电子浆料在电子元器件，如片式电阻、片式电容、片式电感等元器件上必不可少的导电材料。电子浆料在形成电路过程中需要通过丝网印刷、烘干、高温烧结等过程，所以电子浆料不能使用铝、铁、锌等贱金属粉未作为导电功能材料，电子浆料广泛采用含有银、金、铂、钯等贵金属粉末。例如片式电阻的正面电极使用银钯浆料，而背面电阻使用银浆料。考滤到端电极与内层电极的高效接触，片式多层陶瓷电容(MLCC)端电极采用的铜电子浆料，但这种含铜电子浆料要在含有惰性气体(如氮气)的保护下通过高温烧结成型形，而不能像其它贵金属浆料一样在空气中烧结。

中国专利201210031150.X公开了一种取代贵金属的印刷电路用催化油墨，其特征在于：主要由功能材料10～90％、有机载体2～18％和有机溶剂8～72％组成，其中，功能材料由金属或/和金属氧化物粉末构成，金属选择铁、镍、铝、锌四种金属之一，或者铁、镍、铝、锌、铜五种金属中至少两种金属按任意重量比例的混合物；金属氧化物选择氧化亚铁或/和氧化亚铜。本发明可以采用丝网印刷、凹板印刷等传统印刷方式制作在缘绝基材上，然后放入置换反应溶液中进行置换反应从而形成导体印刷电路。但其不适合用于激光照射形成铜电路。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种激光照射形成铜电路的含铜电子浆料。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种激光照射形成铜电路的含铜电子浆料，包括以下重量份数的原料：铜粉30～90重量份、有机载体2～20重量份、有机溶剂10～68重量份。

进一步，包括以下重量份数的原料：铜粉50～75重量份、有机载体5～10重量份、有机溶剂20～40重量份。

进一步，还包括分散剂0.2～1.5重量份。

进一步，所述分散剂为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性型中的一种，所述阳离子型有聚乙烯亚胺、双十八烷基双甲基氯化铵或者咪唑啉季铵盐；所述阴离子型为大豆卵磷脂；所述非离子型为脂肪醇聚氧乙烯醚；所述两性型为椰油基磺丙基甜菜碱。

进一步，还包括还原剂1～5重量份。

进一步，所述还原剂为葡萄糖、甲醛、次亚磷酸钠、硼烷类物质和水合肼中的至少一种。

进一步，还包括触变剂0.2～2重量份。

进一步，所述触变剂为纳米碳粉、纳米二氧化硅或者有机膨润土。

进一步，所述铜粉的颗粒直径为5～50微米。

进一步，所述有机载体由下列高分子聚合物中的一种或者两种以上按任意重量比例混合构成：聚氨酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯氧树脂、聚酯、乙烯共聚物，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯、聚对羟基苯甲酸酯、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂或丙烯酸树脂，所述乙烯共聚物由两种或两种以上含有乙烯基的单体共聚而成的聚合物，所述含有乙烯基的单体有：醋酸乙烯酯、乙烯醇、氯乙烯、偏二氯乙烯、苯乙烯、丙烯腈，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯，2-乙基丙烯酸己酯；所述有机溶剂选择下列醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂和醇类溶剂中的一种溶剂，或者两种以上溶剂按任意重量比例的混合物：醚类溶剂有、二乙二醇乙醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、三丙二醇丁醚、丙二醇苯醚、二丙二醇二甲醚、所述酯类溶剂有乙酸乙酯、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇二醋酸酯、醋酸戊酯混合物、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、丙酸正丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、丙酸正戊酯、丙酸正丙酯、二元酸酯，所述酮类溶剂有丙酮、丁酮，所述醇类溶剂有α-或β-松油醇、丁基卡必醇、已二醇、戊醇混合物、正丁醇、异丁醇、异丙醇、二异丁基甲醇、甲基异丁基甲醇、2-甲基丁醇、正戊醇、正丙醇、三甲基壬醇。

本发明工作原理是：铜电子浆料使用时只要通过丝网印刷、凹板印刷等传统印刷方式印刷到陶瓷、玻璃等缘绝基材上，然后通过激光的高能照射产生高温，使铜电子浆料中的有机溶剂蒸发及有机聚合物裂解挥发，同时高温能使铜粉熔化人，从而使铜颗粒之间连结，形成导电电路。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：工艺简单、成本低，适用于激光照射形成铜电路。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例1～10的制备方法：按上表中的原材料配方，先把有机载体溶解于有机溶剂中，然后加入铜粉和助剂，充分搅拌分散均匀，即得到本发明所用的电子浆料。

使用时用丝网印刷方法在陶瓷基片上印刷宽为0.4毫米，长为1米的线路，再放入150度烘箱干燥60分钟，接着用激光进行照射，随后测量样品电阻值，并计算电阻率(如上表所示)。

上述实施例中，有机载体分别采用的是聚氨酯、聚酯、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯酸树脂、酚醛树脂、醋酸乙烯-氯乙烯-乙烯醇共聚物、苯氧树酯以及醋酸乙烯-氯乙烯-羟烷基丙烯酸酯共聚物。除此而外，有机载体还可以采用聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯以及它们之间的相互组合等等均可以实施本发明，并获得相同或等同的技术效果。

上述实施例中，有机溶剂分别采用的是乙酸乙酯、丁酮、二丙二醇甲醚酯酸酯、丁基卡必醇醋酸酯、二乙二醇乙醚、丙二醇甲醚酯酸酯、乙醇、α松油醇以及丁基卡必醇。除此而外，有机溶剂还可以采用丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、三丙二醇丁醚、丙二醇苯醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇二醋酸酯、醋酸戊酯混合物、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、丙酸正丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、丙酸正戊酯、丙酸正丙酯、二元酸酯、丙酮、β-松油醇、已二醇、戊醇混合物、正丁醇、异丁醇、异丙醇、二异丁基甲醇、甲基异丁基甲醇、2-甲基丁醇、正戊醇、正丙醇、三甲基壬醇以及它们之间的相互组合等等均可以实施本发明，并获得相同或等同的技术效果。

上述实施例中，分散剂采用阳离子型、阴离子型、非离子型和两性型中的一种，其中，阳离子型有聚乙烯亚胺、双十八烷基双甲基氯化铵或者咪唑啉季铵盐；阴离子型为大豆卵磷脂；非离子型为脂肪醇聚氧乙烯醚；两性型为椰油基磺丙基甜菜碱。还原剂采用葡萄糖、甲醛、次亚磷酸钠、硼烷类物质和水合肼中的至少一种。触变剂采用纳米碳粉、纳米二氧化硅或者有机膨润土。

本发明所采用的激光可用红激光、蓝激光、绿激光，或者也可分为氦-氖激光,二氧化碳激光,二极管激光、准分子激光、染色激光、氩离子激光、氮气激光、YAG激光等。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种激光照射形成铜电路的含铜电子浆料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：铜粉30～90重量份、有机载体2～20重量份、有机溶剂10～68重量份。

2.根据权利要求1所述的一种激光照射形成铜电路的含铜电子浆料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：铜粉50～75重量份、有机载体5～10重量份、有机溶剂20～40重量份。

3.根据权利要求1所述的一种激光照射形成铜电路的含铜电子浆料，其特征在于，还包括分散剂0.2～1.5重量份。

4.根据权利要求3所述的一种激光照射形成铜电路的含铜电子浆料，其特征在于，所述分散剂为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性型中的一种，所述阳离子型有聚乙烯亚胺、双十八烷基双甲基氯化铵或者咪唑啉季铵盐；所述阴离子型为大豆卵磷脂；所述非离子型为脂肪醇聚氧乙烯醚；所述两性型为椰油基磺丙基甜菜碱。

5.根据权利要求1所述的一种激光照射形成铜电路的含铜电子浆料，其特征在于，还包括还原剂1～5重量份。

6.根据权利要求5所述的一种激光照射形成铜电路的含铜电子浆料，其特征在于，所述还原剂为葡萄糖、甲醛、次亚磷酸钠、硼烷类物质和水合肼中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种激光照射形成铜电路的含铜电子浆料，其特征在于，还包括触变剂0.2～2重量份。

8.根据权利要求7所述的一种激光照射形成铜电路的含铜电子浆料，其特征在于，所述触变剂为纳米碳粉、纳米二氧化硅或者有机膨润土。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种激光照射形成铜电路的含铜电子浆料，其特征在于，所述铜粉的颗粒直径为5～50微米。

10.根据权利要求1-8任一项所述的一种激光照射形成铜电路的含铜电子浆料，其特征在于，所述有机载体由下列高分子聚合物中的一种或者两种以上按任意重量比例混合构成：聚氨酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯氧树脂、聚酯、乙烯共聚物，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯、聚对羟基苯甲酸酯、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂或丙烯酸树脂，所述乙烯共聚物由两种或两种以上含有乙烯基的单体共聚而成的聚合物，所述含有乙烯基的单体有：醋酸乙烯酯、乙烯醇、氯乙烯、偏二氯乙烯、苯乙烯、丙烯腈，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯，2-乙基丙烯酸己酯；所述有机溶剂选择下列醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂和醇类溶剂中的一种溶剂，或者两种以上溶剂按任意重量比例的混合物：醚类溶剂有、二乙二醇乙醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、三丙二醇丁醚、丙二醇苯醚、二丙二醇二甲醚、所述酯类溶剂有乙酸乙酯、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇二醋酸酯、醋酸戊酯混合物、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、丙酸正丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、丙酸正戊酯、丙酸正丙酯、二元酸酯，所述酮类溶剂有丙酮、丁酮，所述醇类溶剂有α-或β-松油醇、丁基卡必醇、已二醇、戊醇混合物、正丁醇、异丁醇、异丙醇、二异丁基甲醇、甲基异丁基甲醇、2-甲基丁醇、正戊醇、正丙醇、三甲基壬醇。