CN105161159B - 一种导电膏及其制成的陶瓷基板 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电力工业技术领域，具体涉及一种导电膏及其制成的陶瓷基板，所述导电膏由以下重量百分比的原料制成：AgNi合金的雾化粉末75～85%，无机粘结剂0.3～4%，金属添加剂0.031～3.1%，余量为有机载体。本发明导电膏组合物成本低廉，粘附性好，耐热性好，电阻值低，导电性能良好。

Description

一种导电膏及其制成的陶瓷基板
技术领域
本发明属于电力工业技术领域，具体涉及一种导电膏及其制成的陶瓷基板。
背景技术
作为形成电子电路和叠层电子零件的各种基板的导电电路和电极的形成手段，往往使用导电膏，一般使用电阻值低、电特性优良的低熔点贵金属，即Ag、Ag-Pd、Ag-Pt等Ag基、Cu基等导电膏。
现有技术中广泛在低温烧制陶瓷基板的最外层，用导电膏形成表面布线图案或引线接合焊线盘用导体等的表面导体，通常采用约束烧制法，在烧制前的低温烧制陶瓷生坯片层叠体的至少一个表面上，层叠末在800～1000℃烧结的约束烧制用氧化铝生坯片作为约束层，烧制时，除去约束层来制造低温烧制陶瓷基板。但往往存在以下技术问题：（1）传统陶瓷基板烧制温度为800～1000 ℃，烧结温度低，耐热性差。（2）为了提高表面导体和陶瓷基板的胶粘强度，一般添加玻璃料，但由于添加玻璃料的导电膏，特别是以Ag为导电材料的添加玻璃料的导电膏形成的表面导体存在易于成为致密性差的结构体的缺点，在烧制后进行电镀等情况下，镀液侵入表面导体内，由此，表面导体与陶瓷基板及镀膜的粘附性降低，或者损害表面导体的导电性。（3）原有的Ag 与 Pt、 Pd 等贵金属价格昂贵。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种导电膏，成本低廉，粘附性好，耐热性好，电阻值低，导电性能良好。
本发明的另一目的还在于提供一种陶瓷基板，通过利用上述的导电膏印刷在陶瓷生坯片层叠体上并进行烧制而成。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种导电膏，由以下重量百分比的原料制成：
AgNi合金的雾化粉末75～85%，无机粘结剂0.3～4%，金属添加剂0.031～3.1%，余量为有机载体。
根据上述的导电膏，所述的AgNi合金的雾化粉末含有重量百分含量90.0～99.9％Ag和0.1～10％Ni。
根据上述的导电膏，所述的AgNi合金的雾化粉末中添加铜粉、锌粉和锡粉中至少一种，占AgNi合金的雾化粉末重量的0.1～0.5%。
根据上述的导电膏，所述的AgNi合金的雾化粉末制备方法为水雾化法、气体雾化法或者真空雾化法。
根据上述的导电膏，所述的AgNi合金的雾化粉末的粒径为1～10 μm。
根据上述的导电膏，所述的无极粘结剂为硼硅酸类玻璃SiO2-B2O3-R2O，软化点750～850 ℃，所述的R2O 为Li2O，Na2O或者 K2O。
根据上述的导电膏，所述的金属添加剂为铂族金属添加剂。
根据上述的导电膏，所述的铂族金属添加剂为Ru和Rh，Ru 0.03～3%，Rh 0.001～0.1%。
根据上述的导电膏，所述的有机载体为常规的导电膏组合物用有机载体，包括有机树脂和有机溶剂，所述的有机树脂为乙基纤维素树脂、环氧树脂或者丙烯酸树脂，所述的有机溶剂为萜品醇、松节油或者丁基卡必醇醋酸酯。
一种陶瓷基板，利用上述的导电膏印刷在陶瓷生坯片层叠体上并进行烧制而成。
根据上述的陶瓷基板，所述的烧制温度为1000～1200 ℃。
本发明的积极有益效果：
1. 本发明采用Ag和Ni的合金AgNi代替传统单纯Ag粉末，克服了单纯Ag粉末电阻值大，并且烧结过程中，合金中的Ni被氧化，在AgNi合金的雾化粉末的表面上形成一层Ni的氧化物覆膜，同时AgNi合金中的添加的铜粉、铝粉或锡粉也可在合金雾化粉末的表面上形成CuO、Al2O3或者SnO2氧化物覆膜，耐热性大大提高，抑制基板的龟裂和翘曲的发生，能够实现1000～1200 ℃的高温烧制。
2. 本发明采用铂族金属添加剂，使导电膏在陶瓷基板表面致密排列，镀敷处理后也具有对陶瓷基板和镀膜良好的粘附性，电阻值低，导电性能良好，而且制备方法简单，成本低廉。
具体实施方式
下面结合一些具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1～12，一种导电膏，由如下表1所述的重量百分比的原料制成，制成的陶瓷基板的特性见表1。
本发明实施例1～12中所述的AgNi合金的雾化粉末制备方法为水雾化法、气体雾化法或者真空雾化法，可以改善材料的组成和组织，提高耐热金属材料的可靠性。
水雾化法是向熔融金属流喷射射出压力 16 MPa 左右的高压水的方法，能够得到平均粒径约为1～10 μm的微细粉末，本发明实施例1～4采用。
气体雾化法是是用氮气或氩气取代水雾化法中的高压水进行喷雾的方法，能够得到氧化少、球状的粉末，粒径为1～10 μm，本发明实施例5～8采用。
真空雾化法是在真空中利用压差将充分吸收氢气的熔融金属喷射出的方法，能够得到球状粉末，粒径为1～10 μm，本发明实施例9～12采用。
一种陶瓷基板，利用上述实施例1～12任意所述的导电膏印刷在陶瓷生坯片层叠体上并进行烧制而成，所述的烧制温度为1000～1200 ℃。
对比实施例1～9导电膏组成及其制成的陶瓷基板的特性见表2。
表1 本发明实施例1～12导电膏组合物的组成
表2 对比实施例1～9导电膏组合物的组成
由表1和表2可以看出，利用本发明导电膏作为表面导体，所制作的陶瓷基板上无龟裂和翘曲的现象，粘附性能好，电阻值低，导体不断线，导电性能良好，而且本发明导电膏组合物耐高温，能够实现1000～1200 ℃的高温烧制。

Claims (5)

1.一种导电膏，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：
AgNi合金的雾化粉末83％，无机粘结剂3.2％，Ru 2.5％，Rh 0.1％，锡粉0.46％，余量为有机载体；所述的AgNi合金的雾化粉末含有重量百分含量90.0～99.9％Ag和0.1～10％Ni；所述的无机粘结剂为硼硅酸类玻璃SiO2-B2O3-K2O，软化点750～850℃。
2.根据权利要求1所述的导电膏，其特征在于，所述的AgNi合金的雾化粉末的制备方法为真空雾化法。
3.根据权利要求1所述的导电膏，其特征在于，所述的AgNi合金的雾化粉末的粒径为1～10μm。
4.一种陶瓷基板，其特征在于，利用权利要求1～3任一项所述的导电膏印刷在陶瓷生坯片层叠体上并进行烧制而成。
5.根据权利要求4所述的陶瓷基板，其特征在于，所述的烧制温度为1000～1200℃。
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