CN112420237A - 一种滤波器的导电银浆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明申请提供了一种滤波器导电银浆及其制备方法，属于导电银浆技术领域。本发明导电银浆组成原料包括：导电相，无机粘结相，树脂，溶剂，无机添加物，有机助剂。将树脂与溶剂混合充分搅拌，使树脂完全溶解，冷却后向其中加入有机助剂并搅拌均匀得到有机载体，然后将有机载体与无机粘结相、无机添加物、导电相混合搅拌，并充分混合得到浆料混合物；将所得浆料在三辊研磨机上进行三辊，使浆料的细度达到10μm以下，即得所述滤波器导电银浆。本发明制备得到导电银浆具有高流平性，烧结后附着力好。

Description

一种滤波器的导电银浆及其制备方法

技术领域

本发明属于导电银浆技术领域，尤其是涉及电子导电浆料，具体涉及一种滤波器的导电银浆及其制备方法。

背景技术

随着5G时代到来，5G通信对滤波器的小型化、轻量化、低成本、高性能的需求明显。导电银浆是陶瓷滤波器的关键材料之一，导电银浆的导电性能以及导电银浆所形成的的导电层的致密性对滤波器的性能产生重要的影响。在银浆的性能中，银层的平整度对浆料的导电性能影响很大，进一步影响滤波器的品质因素Q值，因此要求银层具有较好的平整度。其次，银层与基材的结合紧密也很重要，不但影响产品的断裂拉力，甚至影响滤波器性能，因此要求银层与基材具有良好的附着力，保证滤波器的使用性能可靠。

发明内容

本申请针对现有技术的不足，本发明提供了一种滤波器的导电银浆及其制备方法。本发明制备得到的导电银浆具有高流平性，烧结后具有高附着力，保证产品优良的品质性能。

本发明的技术方案如下：

一种滤波器的导电银浆，所述导电银浆原料组成如下，按质量百分比计量：

所述导电相为改性银粉。

所述改性银粉经过以下预处理：将表面处理剂与醇类溶剂混匀制成处理液，然后在搅拌状态下将银粉加入处理液中，10-20℃搅拌10-30min后抽滤，清洗后50-60℃烘干过500目筛。

所述改性银粉为表面处理后的微米银粉和/或纳米银粉混合所得，其中微米银粉占比为5-80％，纳米银粉的比例为20-95％。

所述微米银粉粒径D50为0.7-1.5μm；所述纳米银粉粒径D50为50-300nm。

所述表面处理剂包括：甲酸、乙酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、正辛酸、十二酸、十四酸、硬脂酸、乙二胺、三乙醇胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、丙烯基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚或双环氧基的乙二醇双缩水甘油醚中的至少一种。

所述无机粘结相为Bi系玻璃粉，其粒径D50为0.7-1.5μm。

所述树脂为聚醚丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、醋酸丁酸纤维素或乙基纤维素树脂树脂中的至少一种。

所述溶剂为二乙二醇、松油醇、二乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、异构十二烷或异构十六烷中的至少一种。

所述无机添加物为氧化铋、氧化铁、氧化锌、氧化铜、氧化硼、氧化铝、碳酸钠、碳酸钾或无机玻璃熔块中的至少一种。

所述有机助剂包括流平剂、分散剂与消泡剂中的至少一种；其中所述流平剂包括但不限于SiloK3048或/和SiloK8244，分散剂包括但不限于SiloK8000或/和SiloK8030F，消泡剂包括但不限于SiloK8225H或/和SiloK350。

一种滤波器的导电银浆的制备方法，所述制备方法如下：

步骤1、有机载体的配制：将树脂与溶剂混合搅拌，并加热至70-120℃，搅拌速度为150-250转/分钟，搅拌时间60-120分钟，使树脂在溶剂中溶解，冷却至室温后，向其中加入有机助剂并搅拌均匀得到有机载体；

步骤2、浆料的配制：将步骤1中得到的有机载体与无机粘结相、无机添加物、导电相混合搅拌得到浆料混合物；

步骤3、浆料的制作：将步骤2中所得浆料在三辊研磨机上进行三辊，使浆料的细度达到10μm以下，即得到所述的滤波器的导电银浆。

本发明有益的技术效果在于：

本发明通过银粉的表面包覆物与有机载体相匹配的方式实现了银浆良好的流动特性。银浆的流动性与银粉显著相关，银粉的表面包覆物一般为长链有机酸，暴露在外的多为烃类长链，极性极弱。而在银浆体系中，使用的树脂和溶剂多为中等极性的树脂或酯类、醇类物质。根据相似相容原理，极性相差较大的物质相容性较差。本发明通过银粉的后期表面处理，可以通过多种物质相互结合的方式调整银粉表面的极性与有机体系匹配，从而实现良好的相容性，进而提高了浆料的流动性。极高的相容性也保证了浆料的存储稳定性，在浆料存储和使用过程中银粉不易沉降分离。本发明可以通过短链二元酸与一元酸的不同配比调整银粉表面的暴露的极性基团，提高表面极性。也可以通过胺与酸的相互作用形成有机酯键或离子键，改变银粉表面的极性和电荷状态。使银粉与树脂和溶剂的选择相匹配。

本发明通过在浆料中添加无机添加剂的方式提高了银浆与陶瓷基材的结合力。一般来讲，在常规的氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、玻璃粉等基材上，由于玻璃粉的成分与其相近，玻璃粉很容易与晶格发生相互作用从而实现良好的附着。但由于5G滤波器陶瓷高温性能比较稳定，其成分也与现有的主流玻璃粉相去甚远，玻璃粉很难与其晶格发生相互作用。本发明在银浆中加入了对晶格具有很强破坏和渗透作用的无机添加物，促进5G滤波器陶瓷与玻璃粉的相互作用，在高温下生成过渡层，极大提高了银层与陶瓷的附着强度。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行具体描述。

实施例1

银粉的预处理：称量1g己二酸，1g十二酸投入到1kg乙醇中充分混合均匀制成处理液，然后在搅拌状态下将100g待处理的微米银粉加入处理液中，20℃搅拌30min后抽滤，清洗后60℃烘干过500目筛得到表面预处理的微米银粉。

称量聚醚丙烯酸树脂2g，醋酸丁酸纤维素0.5g，二乙二醇5g，二乙二醇丁醚醋酸酯10g，柠檬酸三丁酯5g，异构十二烷3g，然后混合充分搅拌，并加热至70℃，搅拌速度为150转/分钟，搅拌时间60分钟，使聚醚丙烯酸树脂和醋酸丁酸纤维素完全溶解，冷却至室温后，称取0.3g SiloK3048，0.3g SiloK8000，加入搅拌均匀得到有机载体。

称量玻璃粉1.5g，氧化铋0.5g，表面处理的微米银粉20g，纳米银粉80g加入到有机载体中，搅拌均匀得到浆料。将配制好的浆料在三辊研磨机上进行三辊，使浆料的细度达到10μm以下，最后得到滤波器的导电银浆。

实施例2

称量10g丙二酸，2g三乙醇胺投入到1kg乙醇中充分混合均匀制成处理液，然后在搅拌状态下将200g银粉加入处理液中，20℃搅拌30min后抽滤，清洗后60℃烘干过500目筛，分别得到表面处理的微米银粉和纳米银粉。

称量聚酯丙烯酸2g，醋酸丁酸纤维素0.5g，二乙二醇5g，二乙二醇丁醚醋酸酯7g，柠檬酸三丁酯5g，异构十二烷6g，然后混合充分搅拌，并加热至80℃，搅拌速度为150转/分钟，搅拌时间60分钟，使聚酯丙烯酸和醋酸丁酸纤维素在溶剂中完全溶解，冷却至室温后，称取0.3gSiloK8244，0.3gSiloK8225H加入搅拌均匀得到有机载体。

称量玻璃粉1.5g，氧化铜0.5g，表面处理后的微米银粉40g，表面处理后的纳米银粉60g加入到有机载体中，搅拌均匀。将配制好的浆料在三辊研磨机上进行三辊，使浆料的细度达到10μm以下，最后得到滤波器导电银浆。

实施例3

称量0.5g丙烯基缩水甘油醚，5g硬脂酸投入到1kg异丙醇中充分混合均匀制成处理液，然后在搅拌状态下将100g银粉加入处理液中，20℃搅拌30min后抽滤，清洗后60℃烘干过500目筛，分别得到表面处理的微米银粉和纳米银粉。

称量乙基纤维素树脂3g，醋酸丁酸纤维素0.5g，二乙二醇5g，二乙二醇丁醚醋酸酯10g，柠檬酸三丁酯5g，异构十二烷3g，然后混合充分搅拌，并加热至120℃，搅拌速度为150转/分钟，搅拌时间120分钟，使乙基纤维素树脂和醋酸丁酸纤维素在溶剂中完全溶解，冷却至室温后，称取0.3gSiloK8225H加入搅拌均匀得到有机载体。

称量玻璃粉2.5g，低温玻璃熔块0.5g，表面处理后的微米银粉70g，表面处理后的纳米银粉30g，加入到有机载体中，搅拌均匀。将配制好的浆料在三辊研磨机上进行三辊，使浆料的细度达到10μm以下，最后得到滤波器导电银浆。

实施例4.

称量0.5g三乙烯四胺，0.5g三乙醇胺，5g甲酸投入到1kg异丙醇中充分混合均匀制成处理液，然后在搅拌状态下将150g银粉加入处理液中，20℃搅拌30min后抽滤，清洗后60℃烘干后过500目筛，分别得到表面处理的微米银粉和纳米银粉。

称量醋酸丁酸纤维素3g，二乙二醇5g，二乙二醇丁醚醋酸酯7g，柠檬酸三丁酯5g，异构十二烷6g，然后混合充分搅拌，并加热至70℃，搅拌速度为150转/分钟，搅拌时间60分钟，使醋酸丁酸纤维素在溶剂中完全溶解，冷却至室温后，称取0.3g SiloK350，0.3gSiloK8000加入搅拌均匀得到有机载体。

称量玻璃粉2.0g，氧化铁0.5g，表面处理后的微米银粉80g，表面处理后的纳米银粉20g加入到有机载体中，搅拌均匀。将配制好的浆料在三辊研磨机上进行三辊，使浆料的细度达到10μm以下，最后得到滤波器导电银浆。

对比例1(实施例3对比，银粉未进行预处理)

称量乙基纤维素树脂3g，醋酸丁酸纤维素0.5g，二乙二醇5g，二乙二醇丁醚醋酸酯10g，柠檬酸三丁酯5g，异构十二烷3g，然后混合充分搅拌，并加热至120℃，搅拌速度为150转/分钟，搅拌时间120分钟，使乙基纤维素树脂和醋酸丁酸纤维素在溶剂中完全溶解，冷却至室温后，称取0.3gSiloK8225H加入搅拌均匀得到有机载体。

称量玻璃粉2.5g，低温玻璃熔块0.5g，微米银粉70g，纳米银粉30g，加入到有机载体中，搅拌均匀。将配制好的浆料在三辊研磨机上进行三辊，使浆料的细度达到10μm以下，最后得到滤波器导电银浆。

对比例2(实施例3进行对比，低温玻璃熔块的区别)

称量丙烯基缩水甘油醚0.5g，硬脂酸5g投入到1kg异丙醇中充分混合均匀制成处理液，然后在搅拌状态下将100g银粉加入处理液中，20℃搅拌30min后抽滤，清洗后60℃烘干过500目筛，分别得到表面处理的微米银粉和纳米银粉。

称量乙基纤维素树脂3g，醋酸丁酸纤维素0.5g，二乙二醇5g，二乙二醇丁醚醋酸酯10g，柠檬酸三丁酯5g，异构十二烷3g，然后混合充分搅拌，并加热至120℃，搅拌速度为150转/分钟，搅拌时间120分钟，使乙基纤维素树脂和醋酸丁酸纤维素在溶剂中完全溶解，冷却至室温后，称取0.3gSiloK8225H加入搅拌均匀得到有机载体。

称量玻璃粉2.5g，表面处理后的微米银粉70g，表面处理后的纳米银粉30g，加入到有机载体中，搅拌均匀。将配制好的浆料在三辊研磨机上进行三辊，使浆料的细度达到10μm以下，最后得到滤波器导电银浆。

测试

取实施例1-4和对比例1-2中所得的产品进行性能测试，测试结果如下表所示：

注：表面平整性1-5，其中5平整性最好，1平整性最差

本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种滤波器的导电银浆，其特征在于，所述导电银浆原料组成如下，按质量百分比计量：

所述导电相为改性银粉。

2.根据权利要求1所述的滤波器的导电银浆，其特征在于，所述改性银粉经过以下预处理：将表面处理剂与醇类溶剂混匀制成处理液，然后在搅拌状态下将银粉加入处理液中，10-20℃搅拌10-30min后抽滤，清洗后50-60℃烘干过500目筛。

3.根据权利要求1所述的滤波器的导电银浆，其特征在于，所述改性银粉为表面处理后的微米银粉和/或纳米银粉混合所得，其中微米银粉占比为5-80％，纳米银粉的比例为20-95％；所述微米银粉粒径D50为0.7-1.5μm；所述纳米银粉粒径D50为50-300nm。

4.根据权利要求3所述的滤波器的导电银浆，其特征在于，所述表面处理剂包括：甲酸、乙酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、正辛酸、十二酸、十四酸、硬脂酸、乙二胺、三乙醇胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、丙烯基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚或双环氧基的乙二醇双缩水甘油醚中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的滤波器的导电银浆，其特征在于，所述无机粘结相为Bi系玻璃粉，其粒径D50为0.7-1.5μm。

6.根据权利要求1所述的滤波器的导电银浆，其特征在于，所述树脂为聚醚丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、醋酸丁酸纤维素或乙基纤维素树脂树脂中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的滤波器的导电银浆，其特征在于，所述溶剂为二乙二醇、松油醇、二乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、异构十二烷或异构十六烷中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的滤波器的导电银浆，其特征在于，所述无机添加物为氧化铋、氧化铁、氧化锌、氧化铜、氧化硼、氧化铝、碳酸钠、碳酸钾或无机玻璃熔块中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的滤波器的导电银浆，其特征在于，所述有机助剂包括流平剂、分散剂与消泡剂中的至少一种；其中所述流平剂包括但不限于SiloK3048或/和SiloK8244，分散剂包括但不限于SiloK8000或/和SiloK8030F，消泡剂包括但不限于SiloK8225H或/和SiloK350。

10.一种如权利要求1-9所述的滤波器的导电银浆的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：

步骤1、有机载体的配制：将树脂与溶剂混合搅拌，并加热至70-120℃，搅拌速度为150-250转/分钟，搅拌时间60-120分钟，使树脂在溶剂中溶解，冷却至室温后，向其中加入有机助剂并搅拌均匀得到有机载体；

步骤2、浆料的配制：将步骤1中得到的有机载体与无机粘结相、无机添加物、导电相混合搅拌得到浆料混合物；

步骤3、浆料的制作：将步骤2中所得浆料在三辊研磨机上进行三辊，使浆料的细度达到10μm以下，即得到所述的滤波器的导电银浆。