CN110097999A - 一种手机电阻用背面银浆及其制备方法 - Google Patents

一种手机电阻用背面银浆及其制备方法 Download PDF

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朱庆明
江海涵
何利娜
王德龙
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Abstract

本发明涉及一种手机电阻用背面银浆及其制备方法，该银浆包括以下组分及重量百分比含量：金属银粉35～55％、玻璃粉2～6％、金属氧化物3～7％、增塑剂1～3％、有机载体20～40％及有机溶剂10～20％；制备时，先将有机载体和有机溶剂混合均匀，制成均匀的胶体溶液，然后依次加入其他组分，经混料机混合、三辊研磨机研磨等工艺，即制得手机电阻用背面银浆。本发明制备所得的手机电阻用背面银浆解决了印刷性、附着力、可电镀性等技术问题，产品的各项技术指标都达到或超过国外同类产品的水平，所用原材料均能满足国内外环保的技术要求。

Description

一种手机电阻用背面银浆及其制备方法
技术领域
本发明属于电子材料技术领域，尤其是涉及一种手机电阻用背面银浆及其制备方法。
背景技术
随着我国经济的不断发展，近年来中国手机厂商在全球范围内得到突飞猛进的发展，手机产销量也逐年提升。同时，手机电阻用银浆的需求也不断增加，且品质要求也是越来越高。
随着智能手机时代的到来，手机中的小尺寸贴片电阻基本属于必备的电子元器件。贴片电阻以更小的体积、更优良的特性取代了传统电容器，正顺应了手机行业更加精密、更加功能化的需求。贴片电阻是采用三氧化二铝的陶瓷基片作为散热基材、银-钯浆料作为正面银浆、银浆料作为背面银浆、氧化钌作为电阻体材料、玻璃料作为包封材料、端头进行电镀锡镍等等。通过丝网印刷技术、烧结技术、激光调阻技术、裂片技术、端头涂银技术、电镀技术等30多道生产和检验工序精心制造而成的。
目前，国内手机厂商用的背面银浆大多数为进口银浆，欧美和日本公司，产品技术相对成熟，价格相对较高；一少部分采用国产银浆，主要存在以下问题：印刷性能不稳定、可电镀性差等。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种手机电阻用背面银浆及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种手机电阻用背面银浆，其特征在于，包括以下重量百分比含量的组分：
金属银粉35～55％、玻璃粉2～6％、金属氧化物3～7％、增塑剂1～3％、有机载体20～40％及有机溶剂10～20％。
优选地，该手机电阻用背面银浆包括以下重量百分比含量的组分：金属银粉37～53％、玻璃粉3～5％、金属氧化物3～6％、增塑剂1～3％、有机载体20～40％及有机溶剂10～20％。
优选地，所述的金属银粉为球状银粉，粒径为0.3-3.0μm，振实密度为2.0-4.0g/ml。
通过选择球状银粉，并选择合适的粒径和振实密度，解决了银浆的导电性能、焊镍锡性能、致密性问题。
优选地，所述的玻璃粉为无铅玻璃粉，热膨胀系数为110～120×10-7/℃，烧结温度为550～750℃，该玻璃粉包括以下重量百分比含量的组分：Bi2O375～85％、ZnO 5～15％、B2O3 3～10％、SiO2 1～5％、Na2O 1～3％、TiO2 0～3％及Al2O3 0～2％。
通过上述无铅玻璃粉的配方，提高了本申请中球状银粉和三氧化二铝陶瓷的附着力。
优选地，所述的金属氧化物为氧化锆、氧化铁和氧化钛中的至少一种。
进一步优选地，所述的金属氧化物为氧化锆。
金属氧化物氧化锆的加入，进一步调控了玻璃粉的性能，提高了球状银粉和三氧化二铝陶瓷的附着力。
优选地，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二辛酯和柠檬酸三辛酯中的至少一种。
进一步优选地，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
优选地，所述的有机载体由高分子树脂与有机溶剂混合而成，该有机载体采用以下制备方法制得：
按高分子树脂与有机溶剂的质量比为1:4，将高分子树脂加入到有机溶剂中，加热升温至70～80℃，恒温，直至高分子树脂完全溶解，用300～400目的网布进行过滤除杂，即制得有机载体；
所述的高分子树脂包括乙基纤维素、硝基纤维素、乙基羟乙基纤维素和木松香中的至少一种。
优选地，所述的有机溶剂为萜品醇、松节油、二乙二醇丁醚、二乙二醇二丁醚、丁基卡必醇醋酸酯、二丙二醇单甲醚和三丙二醇单甲醚中的至少一种。
所述的手机电阻用背面银浆的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照各组分配比备料；
(2)先将有机载体和有机溶剂加入混料机中，再加入金属银粉、玻璃粉、金属氧化物及增塑剂，高速分散均匀，得到浆体；
(3)将步骤(2)得到的浆体在三辊轧机中进行研磨，通过调整辊轮间隙使银浆细度小于20μm，粘度为50～80Pa·S，即制得手机电阻用背面银浆。
本发明中背面银浆的制备过程是先将有机载体和有机溶剂混合均匀，制成均匀的胶体溶液，然后依次加入其他组分(金属银粉、玻璃粉、金属氧化物、增塑剂)，经混料机混合、三辊研磨机研磨等工艺，即制备得到一种手机电阻用背面银浆。解决了现有技术的银浆在印刷性、附着力、可电镀性等方面存在的技术问题，产品的各项技术指标都达到或超过国外同类产品的水平，所用原材料均能满足国内外环保的技术要求。
与现有技术相比，本发明通过超细球粉的选择，来解决银浆的导电性能、焊镍锡性能、致密性问题；通过玻璃粉的选择，来解决银浆与三氧化二铝陶瓷之间的附着力问题；通过有机物质(高分子树脂和溶剂)的选择，来解决银浆印刷的工艺性能、使用的环境问题等。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明：
实施例1：
本实施例中，一种手机电阻用背面银浆，该背面银浆包括以下组分及重量百分比含量：金属银粉35％、玻璃粉3％、金属氧化物4％、增塑剂2％、有机载体40％、及有机溶剂16％。
其中，金属银粉为球状银粉，粒径为1.0μm，振实密度为2.2g/ml。玻璃粉为无铅玻璃粉，热膨胀系数为110×10-7/℃，烧结温度为550℃，该玻璃粉包括以下组分及重量百分比含量：Bi2O3 81％、ZnO 6.5％、B2O3 6.5％、SiO2 2％、Na2O 3％、TiO2 0.5％及Al2O3 0.5％。
金属氧化物为氧化锆，分析纯级。
增塑剂为柠檬酸三丁酯。
有机载体由乙基纤维素与萜品醇混合而成，具体制备方法为：按乙基纤维素与萜品醇的质量比为1:4，将乙基纤维素加入到萜品醇中，加热升温至80℃，恒温，直至乙基纤维素完全溶解，用400目的网布进行过滤除杂，即制得有机载体。
有机溶剂为萜品醇。
本实施例中手机电阻用背面银浆的制备方法具体包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量百分比备料：
(2)背面银浆的配制：按照步骤(1)中重量百分比先将有机载体、有机溶剂加入到混料机中，再加入金属银粉、玻璃粉、金属氧化物及增塑剂，充分混合后，再转移至高速分散机中，高速分散均匀，即制得背面银浆；
(3)背面银浆的生产：将步骤(2)制得的背面银浆在三辊轧机中进行研磨，通过微调辊轮间隙使背面银浆的细度小于20μm，粘度为50～80Pa·S，即制得手机电阻用背面银浆。
本实施的银浆解决了现有技术印刷性、附着力、可电镀性等技术问题。产品的各项技术指标都达到或超过国外同类产品的水平，所用原材料均能满足国内外环保的技术要求。
实施例2：
本实施例中，一种手机电阻用背面银浆，该背面银浆包括以下组分及重量百分比含量：金属银粉45％、玻璃粉4％、金属氧化物5％、增塑剂3％、有机载体29％、及有机溶剂14％。
其中，金属银粉为球状银粉，粒径为1.2μm，振实密度为2.5g/ml。玻璃粉为无铅玻璃粉，热膨胀系数为115×10-7/℃，烧结温度为700℃，该玻璃粉包括以下组分及重量百分比含量：Bi2O3 85％、ZnO 5％、B2O3 3％、SiO2 1％、Na2O1％、TiO2 3％及Al2O3 2％。
金属氧化物为氧化铁，分析纯级。
增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
有机载体由硝基纤维素与三丙二醇单甲醚混合而成，具体制备方法为：按硝基纤维素与三丙二醇单甲醚的质量比为1:4，将硝基纤维素加入到三丙二醇单甲醚中，加热升温至80℃，恒温，直至硝基纤维素完全溶解，用400目的网布进行过滤除杂，即制得有机载体。
有机溶剂为三丙二醇单甲醚。
本实施例中手机电阻用背面银浆的制备方法具体包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量百分比备料：
(2)背面银浆的配制：按照步骤(1)中重量百分比先将有机载体、有机溶剂加入到混料机中，再加入金属银粉、玻璃粉、金属氧化物及增塑剂，充分混合后，再转移至高速分散机中，高速分散均匀，即制得背面银浆；
(3)背面银浆的生产：将步骤(2)制得的背面银浆在三辊轧机中进行研磨，通过微调辊轮间隙使背面银浆的细度小于20μm，粘度为50～80Pa·S，即制得手机电阻用背面银浆。
本实施的银浆解决了现有技术印刷性、附着力、可电镀性等技术问题。产品的各项技术指标都达到或超过国外同类产品的水平，所用原材料均能满足国内外环保的技术要求。
实施例3：
本实施例中，一种手机电阻用背面银浆，该背面银浆包括以下组分及重量百分比含量：金属银粉55％、玻璃粉5％、金属氧化物4％、增塑剂2％、有机载体24％、及有机溶剂10％。
其中，金属银粉为球状银粉，粒径为1.5μm，振实密度为3.0g/ml。玻璃粉为无铅玻璃粉，热膨胀系数为110×10-7/℃，烧结温度为550℃，该玻璃粉包括以下组分及重量百分比含量：Bi2O3 75％、ZnO 6％、B2O3 10％、SiO2 5％、Na2O3％、TiO2 0.5％及Al2O3 0.5％。
金属氧化物为氧化钛，分析纯级。
增塑剂为柠檬酸三辛酯。
有机载体由乙基纤维素、硝基纤维素、二乙二醇丁醚及二丙二醇单甲醚混合而成，具体制备方法为：按乙基纤维素、硝基纤维素、二乙二醇丁醚及二丙二醇单甲醚的质量比为1:1:4:4，将硝基纤维素加入到三丙二醇单甲醚中，加热升温至80℃，恒温，直至硝基纤维素完全溶解，用400目的网布进行过滤除杂，即制得有机载体。
有机溶剂为二乙二醇丁醚与二丙二醇单甲醚按质量比为1:1的混合溶剂。
本实施例中手机电阻用背面银浆的制备方法具体包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量百分比备料：
(2)背面银浆的配制：按照步骤(1)中重量百分比先将有机载体、有机溶剂加入到混料机中，再加入金属银粉、玻璃粉、金属氧化物及增塑剂，充分混合后，再转移至高速分散机中，高速分散均匀，即制得背面银浆；
(3)背面银浆的生产：将步骤(2)制得的背面银浆在三辊轧机中进行研磨，通过微调辊轮间隙使背面银浆的细度小于20μm，粘度为50～80Pa·S，即制得手机电阻用背面银浆。
本实施的银浆解决了现有技术印刷性、附着力、可电镀性等技术问题。产品的各项技术指标都达到或超过国外同类产品的水平，所用原材料均能满足国内外环保的技术要求。
实施例4：
本实施例中，一种手机电阻用背面银浆，该背面银浆包括以下组分及重量百分比含量：金属银粉50％、玻璃粉5％、金属氧化物4％、增塑剂2％、有机载体25％、及有机溶剂14％。
其中，金属银粉为球状银粉，粒径为0.5μm，振实密度为2.0g/ml。玻璃粉为无铅玻璃粉，热膨胀系数为120×10-7/℃，烧结温度为700℃，该玻璃粉包括以下组分及重量百分比含量：Bi2O3 82％、ZnO 10％、B2O3 3％、SiO2 1％、Na2O 2％、TiO2 1％及Al2O3 1％。
金属氧化物为氧化钛与氧化锆按质量比为1:1的混合物。
增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯与柠檬酸三丁酯按质量比为1:1的混合物。
有机载体由乙基羟乙基纤维素与丁基卡必醇醋酸酯混合而成，具体制备方法为：按乙基羟乙基纤维素与丁基卡必醇醋酸酯的质量比为1:4，将乙基羟乙基纤维素加入到丁基卡必醇醋酸酯中，加热升温至70℃，恒温，直至乙基羟乙基纤维素完全溶解，用300目的网布进行过滤除杂，即制得有机载体。
有机溶剂为丁基卡必醇醋酸酯。
本实施例中手机电阻用背面银浆的制备方法具体包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量百分比备料：
(2)背面银浆的配制：按照步骤(1)中重量百分比先将有机载体、有机溶剂加入到混料机中，再加入金属银粉、玻璃粉、金属氧化物及增塑剂，充分混合后，再转移至高速分散机中，高速分散均匀，即制得背面银浆；
(3)背面银浆的生产：将步骤(2)制得的背面银浆在三辊轧机中进行研磨，通过微调辊轮间隙使背面银浆的细度小于20μm，粘度为50～80Pa·S，即制得手机电阻用背面银浆。
本实施的银浆解决了现有技术印刷性、附着力、可电镀性等技术问题。产品的各项技术指标都达到或超过国外同类产品的水平，所用原材料均能满足国内外环保的技术要求。
实施例5：
本实施例中，一种手机电阻用背面银浆，该背面银浆包括以下组分及重量百分比含量：金属银粉40％、玻璃粉4％、金属氧化物4％、增塑剂2％、有机载体35％、及有机溶剂15％。
其中，金属银粉为球状银粉，粒径为1.5μm，振实密度为2.8g/ml。玻璃粉为无铅玻璃粉，热膨胀系数为110×10-7/℃，烧结温度为550℃，该玻璃粉包括以下组分及重量百分比含量：Bi2O3 79％、ZnO 6％、B2O3 5％、SiO2 5％、Na2O3％、TiO2 1％及Al2O3 1％。
金属氧化物为氧化铁与氧化锆按质量比为1:1的混合物。
增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
有机载体由木松香与松节油混合而成，具体制备方法为：按木松香与松节油的质量比为1:4，将木松香加入到松节油中，加热升温至76℃，恒温，直至木松香完全溶解，用400目的网布进行过滤除杂，即制得有机载体。
有机溶剂为松节油。
本实施例中手机电阻用背面银浆的制备方法具体包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量百分比备料：
(2)背面银浆的配制：按照步骤(1)中重量百分比先将有机载体、有机溶剂加入到混料机中，再加入金属银粉、玻璃粉、金属氧化物及增塑剂，充分混合后，再转移至高速分散机中，高速分散均匀，即制得背面银浆；
(3)背面银浆的生产：将步骤(2)制得的背面银浆在三辊轧机中进行研磨，通过微调辊轮间隙使背面银浆的细度小于20μm，粘度为50～80Pa·S，即制得手机电阻用背面银浆。
本实施的银浆解决了现有技术印刷性、附着力、可电镀性等技术问题。产品的各项技术指标都达到或超过国外同类产品的水平，所用原材料均能满足国内外环保的技术要求。
实施例6
本实施例中，一种手机电阻用背面银浆，该背面银浆包括以下组分及重量百分比含量：金属银粉46％、玻璃粉6％、金属氧化物7％、增塑剂1％、有机载体20％、及有机溶剂20％。
其中，金属银粉为球状银粉，粒径为1.5μm，振实密度为2.8g/ml。玻璃粉为无铅玻璃粉，热膨胀系数为110×10-7/℃，烧结温度介于550～750℃，该玻璃粉包括以下组分及重量百分比含量：Bi2O3 70％、ZnO 15％、B2O3 5％、SiO2 5％、Na2O 3％、TiO2 1％及Al2O3 1％。
金属氧化物为氧化铁与氧化锆按质量比为1:1的混合物。
增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
有机载体由木松香与松节油混合而成，具体制备方法为：按木松香与松节油的质量比为1:4，将木松香加入到松节油中，加热升温至76℃，恒温，直至木松香完全溶解，用400目的网布进行过滤除杂，即制得有机载体。
有机溶剂为松节油。
本实施例中手机电阻用背面银浆的制备方法具体包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量百分比备料：
(2)背面银浆的配制：按照步骤(1)中重量百分比先将有机载体、有机溶剂加入到混料机中，再加入金属银粉、玻璃粉、金属氧化物及增塑剂，充分混合后，再转移至高速分散机中，高速分散均匀，即制得背面银浆；
(3)背面银浆的生产：将步骤(2)制得的背面银浆在三辊轧机中进行研磨，通过微调辊轮间隙使背面银浆的细度小于20μm，粘度为50～80Pa·S，即制得手机电阻用背面银浆。
本实施的银浆解决了现有技术印刷性、附着力、可电镀性等技术问题。产品的各项技术指标都达到或超过国外同类产品的水平，所用原材料均能满足国内外环保的技术要求。
实施例7
本实施例中，一种手机电阻用背面银浆，该背面银浆包括以下组分及重量百分比含量：金属银粉46％、玻璃粉6％、金属氧化物3％、增塑剂1％、有机载体24％、及有机溶剂20％。
其中，金属银粉为球状银粉，粒径为1.5μm，振实密度为2.8g/ml。玻璃粉为无铅玻璃粉，热膨胀系数为110×10-7/℃，烧结温度介于550～700℃，该玻璃粉包括以下组分及重量百分比含量：Bi2O3 79％、ZnO 6％、B2O3 5％、SiO2 5％、Na2O 3％、TiO2 1％及Al2O3 1％。
金属氧化物为氧化铁与氧化锆按质量比为1:1的混合物。
增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
有机载体由木松香与松节油混合而成，具体制备方法为：按木松香与松节油的质量比为1:4，将木松香加入到松节油中，加热升温至76℃，恒温，直至木松香完全溶解，用400目的网布进行过滤除杂，即制得有机载体。
有机溶剂为松节油。
本实施例中手机电阻用背面银浆的制备方法具体包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量百分比备料：
(2)背面银浆的配制：按照步骤(1)中重量百分比先将有机载体、有机溶剂加入到混料机中，再加入金属银粉、玻璃粉、金属氧化物及增塑剂，充分混合后，再转移至高速分散机中，高速分散均匀，即制得背面银浆；
(3)背面银浆的生产：将步骤(2)制得的背面银浆在三辊轧机中进行研磨，通过微调辊轮间隙使背面银浆的细度小于20μm，粘度为50～80Pa·S，即制得手机电阻用背面银浆。
本实施的银浆解决了现有技术印刷性、附着力、可电镀性等技术问题。产品的各项技术指标都达到或超过国外同类产品的水平，所用原材料均能满足国内外环保的技术要求。
实施例8
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中，该背面银浆包括以下组分及重量百分比含量：金属银粉37％、玻璃粉5％、金属氧化物6％、增塑剂1％、有机载体31％、及有机溶剂20％。
本实施的银浆解决了现有技术印刷性、附着力、可电镀性等技术问题。产品的各项技术指标都达到或超过国外同类产品的水平，所用原材料均能满足国内外环保的技术要求。
实施例9
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中，该背面银浆包括以下组分及重量百分比含量：金属银粉53％、玻璃粉3％、金属氧化物4％、增塑剂1％、有机载体22％、及有机溶剂17％。
本实施的银浆解决了现有技术印刷性、附着力、可电镀性等技术问题。产品的各项技术指标都达到或超过国外同类产品的水平，所用原材料均能满足国内外环保的技术要求。
实施例10
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中玻璃粉包括以下组分及重量百分比含量：Bi2O3 82％、ZnO 6.5％、B2O3 6.5％、SiO2 2％及Na2O3％。
实际上，增塑剂可以是邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二辛酯和柠檬酸三辛酯中的至少一种。高分子树脂可以是乙基纤维素、硝基纤维素、乙基羟乙基纤维素和木松香中的至少一种。有机溶剂可以是萜品醇、松节油、二乙二醇丁醚、二乙二醇二丁醚、丁基卡必醇醋酸酯、二丙二醇单甲醚和三丙二醇单甲醚中的至少一种。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种手机电阻用背面银浆，其特征在于，包括以下重量百分比含量的组分：
金属银粉35～55％、玻璃粉2～6％、金属氧化物3～7％、增塑剂1～3％、有机载体20～40％及有机溶剂10～20％。
2.根据权利要求1所述的一种手机电阻用背面银浆，其特征在于，包括以下重量百分比含量的组分：金属银粉37～53％、玻璃粉3～5％、金属氧化物3～6％、增塑剂1～3％、有机载体20～40％及有机溶剂10～20％。
3.根据权利要求1所述的一种手机电阻用背面银浆，其特征在于，所述的金属银粉为球状银粉，粒径为0.3-3.0μm，振实密度为2.0-4.0g/ml。
4.根据权利要求1所述的一种手机电阻用背面银浆，其特征在于，所述的玻璃粉为无铅玻璃粉，热膨胀系数为110～120×10-7/℃，烧结温度为550～750℃，该玻璃粉包括以下重量百分比含量的组分：Bi2O3 75～85％、ZnO 5～15％、B2O3 3～10％、SiO2 1～5％、Na2O 1～3％、TiO2 0～3％及Al2O3 0～2％。
5.根据权利要求1所述的一种手机电阻用背面银浆，其特征在于，所述的金属氧化物为氧化锆、氧化铁和氧化钛中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种手机电阻用背面银浆，其特征在于，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二辛酯和柠檬酸三辛酯中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种手机电阻用背面银浆，其特征在于，所述的有机载体由高分子树脂与有机溶剂混合而成，该有机载体采用以下制备方法制得：
按高分子树脂与有机溶剂的质量比为1:4，将高分子树脂加入到有机溶剂中，加热升温至70～80℃，恒温，直至高分子树脂完全溶解，用300～400目的网布进行过滤除杂，即制得有机载体；
所述的高分子树脂包括乙基纤维素、硝基纤维素、乙基羟乙基纤维素和木松香中的至少一种。
8.根据权利要求1或7所述的一种手机电阻用背面银浆，其特征在于，所述的有机溶剂为萜品醇、松节油、二乙二醇丁醚、二乙二醇二丁醚、丁基卡必醇醋酸酯、二丙二醇单甲醚和三丙二醇单甲醚中的至少一种。
9.一种如权利要求1所述的手机电阻用背面银浆的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)按照各组分配比备料；
(2)先将有机载体和有机溶剂加入混料机中，再加入金属银粉、玻璃粉、金属氧化物及增塑剂，高速分散均匀，得到浆体；
(3)将步骤(2)得到的浆体在三辊轧机中进行研磨，通过调整辊轮间隙使银浆细度小于20μm，粘度为50～80Pa·S，即制得手机电阻用背面银浆。
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