CN107910100A - 一种低温烧结金浆料的制备方法 - Google Patents

一种低温烧结金浆料的制备方法 Download PDF

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李世鸿
罗慧
李文琳
刘继松
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Abstract

本发明公开了一种低温烧结金浆料及其制备方法，该浆料包括5％～10％的有机树脂、10％～20％的溶剂、2％～5％的添加剂和65％～83％的金粉，其中所述树脂为硝基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素中的一种或几种。本发明的金浆料可以实现低温烧结，且导电性好、可靠性优异，适用于对可靠性要求较高的电子器件。

Description

一种低温烧结金浆料的制备方法
技术领域
本发明涉及烧结型电子浆料，具体涉及一种低温烧结金浆料的制备方法，属于导电复合材料技术领域。
背景技术
随着微波电路、微电子器件、半导体集成电路向大功率、小型化、轻量化、高密度组装化、高性能和高可靠性的方向发展，对半导体芯片组装工艺提出了更高的要求,传统烧结型浆料一般烧结温度较高，容易产生较大的热应力，易造成半导体及其他元件因热膨胀系数不匹配，导致焊缝、接口、支撑件，甚至整个组件失效，并且普通金属在严苛的环境下存在迁移、氧化等问题，因此开发高可靠性的低温烧结浆料迫在眉睫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低温烧结金浆料及其制备方法，该浆料能在较低温度下实现烧结(＜500℃)，并且具有良好的导电性及高可靠性，该方法操作简单、成本低。
本发明的一种低温烧结金浆料，该浆料按重量配比如下：
所述有机树脂为硝基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素中的一种或几种。
所述溶剂为丙酮、环己酮、松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯中的一种或几种。
所述添加剂为邻苯二甲酸二丁酯、司班、BYK-111、BYK-180、柠檬酸三丁酯中的一种或几种。
所述的金粉平均粒径为100～500nm，纯度大于99.99wt％。
本发明的一种低温烧结金浆料的制备方法，包括：将有机树脂、溶剂以及添加剂机械搅拌均匀后加入金粉研磨搅拌均匀即得到低温烧结金浆料；所述有机树脂、溶剂、添加剂和金粉的质量分数为5％～10％、10％～20％、2％～5％和65％～83％。
所述机械搅拌的温度为50～70℃，转速为70～80转/分
所述研磨的容器为玛瑙研钵。
本发明的低温烧结金浆料可以实现较低温度下的烧结(＜500℃)并且导电性能优异，可靠性高，可以适用于比较严苛的工作环境，如：军工、航天等。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1.
低温烧结金浆料的原配方组成为：硝基纤维素9g,环己酮5g，丁基卡必醇醋酸酯15g，柠檬酸三丁酯5g，金粉66g。金粉平均粒径为100～500nm，纯度大于99.99wt％。
将硝基纤维素、环己酮、丁基卡必醇醋酸酯、柠檬酸三丁酯机械搅拌均匀后，加入金粉于玛瑙研钵中研磨30min混合均匀，即可得到低温烧结金浆料，于450℃烧结30min，测试其性能，在200倍显微镜下表面光滑无裂纹，方阻为6mΩ/□。
实施例2.
实施例中，低温烧结金浆料的原配方组成为：乙基纤维素5g,松油醇6g，丁基卡必醇6g，BYK-111 4g，金粉79g。
将硝基乙基纤维素、松油醇、丁基卡必醇、BYK-111机械搅拌均匀后，加入金粉于玛瑙研钵中研磨30min混合均匀，即可得到低温烧结金浆料，于450℃烧结30min，测试其性能，在200倍显微镜下表面光滑无裂纹，方阻为3.5mΩ/□。
实施例3.
实施例中，低温烧结金浆料的原配方组成为：羟乙基纤维素6g,丙酮4g，丁基卡必醇12g，邻苯二甲酸二丁酯2g，BYK-180 1g，金粉75g。
将羟乙基纤维素、丙酮、丁基卡必醇、邻苯二甲酸二丁酯、BYK-180机械搅拌均匀后，加入金粉于玛瑙研钵中研磨30min混合均匀，即可得到低温烧结金浆料，于450℃烧结30min，测试其性能，在200倍显微镜下表面光滑无裂纹，方阻为4.8mΩ/□。

Claims (8)

1.一种低温烧结金浆料，其特征在于：所述金浆料由如下重量配比的组分组成：
2.根据权利要求1所述的低温烧结金浆料，其中，所述有机树脂为硝基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的低温烧结金浆料，所述溶剂为丙酮、环己酮、松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的低温烧结金浆料，其中，所述添加剂为邻苯二甲酸二丁酯、司班、BYK-111、BYK-180、柠檬酸三丁酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的低温烧结金浆料，所述的金粉平均粒径为100～500nm，纯度大于99.99wt％。
6.根据权利要求1所述的低温烧结金浆料的制备方法，其特征在于含有以下步骤：
将有机树脂、溶剂以及添加剂机械搅拌均匀后加入金粉研磨搅拌均匀即得到低温烧结金浆料；所述有机树脂、溶剂、添加剂和金粉的重量配比为5％～10％、10％～20％、2％～5％和65％～83％。
7.根据权利要求6所述方法，其特征在于机械搅拌的温度为50～70℃，转速为70～80转/分。
8.根据权利要求6所述方法，其特征在于：研磨的容器为玛瑙研钵。
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