CN113035405A

CN113035405A - 一种用于共烧陶瓷体系的填孔浆料

Info

Publication number: CN113035405A
Application number: CN202110267521.3A
Authority: CN
Inventors: 李超; 柳小燕
Original assignee: Anhui Huafeng Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Anhui Huafeng Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2021-03-10
Filing date: 2021-03-10
Publication date: 2021-06-25

Abstract

本发明涉及陶瓷制备技术领域，具体地说，涉及一种用于共烧陶瓷体系的填孔浆料。本发明提供一种用于共烧陶瓷体系的填孔浆料，其原料及其质量分比如下：无机相85‑95％、有机分散剂0.1‑0.3％、有机介质5‑15％和添加剂0.5‑2％，通过加入Rh的铑(Rh)的氧化物和金属有机化合物对填孔浆料的收缩有非常显著的抑制作用，进而解决陶瓷体系共烧时填孔浆料与陶瓷体系收缩比例不一致的问题。

Description

一种用于共烧陶瓷体系的填孔浆料

技术领域

本发明涉及陶瓷制造技术领域，具体地说，涉及一种用于共烧陶瓷体系的填孔浆料。

背景技术

共烧体系包括低温共烧陶瓷体系(low temperature cofired ceramic，ltcc)，高温共烧陶瓷体系(high temperature cofired ceramic，htcc)，多层混合电路(multilayerhybrid curcuits).

这些陶瓷体系的共同特点是两层或者多层材料印刷，干燥后，再一起烧结。在这些体系中，使用最多的是导电浆料，如在低温共烧陶瓷体系中，使用金浆体系，银浆体系，和混合金属浆料体系，烧结温度在850-875C之间。烧结后形成致密的陶瓷体。浆料体系一般包括用在陶瓷体表面的表面浆料(surface conductor)，用在陶瓷体内部的内部浆料(internalconductor)，和在陶瓷体联通层与层的填孔浆料(via fill)。本发明涉及的是填孔浆料。

共烧陶瓷体系的一个显著特点是在烧结过程中，陶瓷体系要经过一个去除有机成分，和无机成分烧结收缩，进而形成致密陶瓷体。一般来讲，陶瓷体系收缩在10％以上，而且陶瓷体的收缩是各向异性的。如Ferro的低温共烧陶瓷体系(商品名A6)在横向(xy)和纵向(z)收缩分别在15％和24％左右。因此，与陶瓷体系共烧的导电浆料也必须保持一致的收缩，以保持烧结后的陶瓷体平整。填孔浆料通常由金属粉末分散在有机介质中形成。金属粉末通常是微米级易于分散在有机介质中的电子工业用金属材料。有机介质中通常含有高分子树脂分散在有机溶剂中，乙基纤维素是常用的高分子树脂之一。常用的有机溶剂有松油醇，丁基卡必醇，丁基卡必醇醋酸酯等。有机介质的作用是使得分散金属粉末而形成的浆料便于印刷。有机介质在浆料的烧结的过程中全部去除。金属粉末，如在银通孔浆料中的银粉，在烧结过程中通常是收缩的。

因此，需要控制填孔浆料与陶瓷比例的同步收缩，进而该发明通过控制在填孔浆料中加入无机添加物对填孔浆料的收缩进行相应控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于共烧陶瓷体系的填孔浆料，以解决上述背景技术中提出的问题。

一种用于共烧陶瓷体系的填孔浆料，其原料及其质量分比如下：无机相85-95％、有机分散剂0.1-0.3％、有机介质5-15％和添加剂0.5-2％，所述无机相包括金属粉末和无机添加剂。

优选的，金属粉末具体为钨、钼、锰或银，金，钯，和铂中的任意一种。

优选的，金属粉末研磨粒径为0.5-15微米。

优选的，有机介质具体为乙基纤维素树脂、二乙二醇丁醚醋酸酯、醇酯十二。

优选的，有机介质中各物质占填孔浆料的质量分比为乙基纤维素树脂0.5-1％、二乙二醇丁醚醋酸酯6-7％、醇酯十二1-2％。

优选的，添加剂具体为金属Ca，Mg，Ba，Sr，Al，Si，Zr，Hf，Cu，Mn，Ni，Rh，Ir Ru，w，Mo，Ti，Zn，Nb，Ta，Sb，Bi，Sn，Pb，Te，Co，Y，RE的金属氧化物或其有机金属化合物。

优选的，金属粉末与无机添加剂的混合比例为7-10∶1。

与现有技术相比，本发明的有益效果：通过加入Ca，Mg，Ba，Sr，Al，Si，Zr，Hf，Cu，Mn，Ni，Rh，Ir Ru，W，Mo，Ti，Zn，Nb，Ta，Sb，Bi，Sn，Pb，Te，Co，Y，RE的金属氧化物或其有机金属化合物对填孔浆料共烧时的收缩率进行控制，进而达到与陶瓷体系收缩相匹配的底部，如铑(Rh)的氧化物和金属有机化合物对填孔浆料的收缩有非常显著的抑制作用。

具体实施方式

本发明公开了一种用于共烧陶瓷体系的填孔浆料，以下通过具体实施例和对比例对本发明作进一步详述。

对比例

一种用于共烧陶瓷体系的填孔浆料，其原料及其质量分比如下：金属粉末90％、有机分散剂0.2％、有机介质9.3％和添加剂0.5％，无机相包括金属粉末和无机添加剂。

金属粉末具体为银粉，金属粉末研磨粒径为5-15微米，有机介质具体为乙基纤维素树脂、二乙二醇丁醚醋酸酯、醇酯十二，有机介质中各物质占填孔浆料的质量分比为乙基纤维素树脂0.8％、二乙二醇丁醚醋酸酯6.9％、醇酯十二1.6％，添加剂具体为金属Rh的有机金属化合物0.5％，金属粉末与无机添加剂的混合比例为10∶1。

实施例2

金属粉末具体为银粉，金属粉末研磨粒径为5-15微米，有机介质具体为乙基纤维素树脂、二乙二醇丁醚醋酸酯、醇酯十二，有机介质中各物质占填孔浆料的质量分比为乙基纤维素树脂0.8％、二乙二醇丁醚醋酸酯6.4％、醇酯十二1.6％，添加剂具体为金属Rh的有机金属化合物和Rh的金属氧化物各占0.5％，金属粉末与无机添加剂的混合比例为10∶1。

结果分析：

在上述实施例和对比例中，将乙基纤维素树脂溶解在有机混合溶剂二乙二醇丁醚醋酸酯和醇酯十二中，然后加入银粉和其它组分，充分混合后，用三辊轧机分散至细度在15微米以下。用上述浆料填充有200微米直径孔，厚度为250微米的陶瓷瓷带。把8层上述瓷带叠层，等静压形成厚度约为2mm厚的陶瓷体，其中含有200微米直径，2mm厚的填孔。经过850C烧结后，实施例的填孔比陶瓷体高出6微米。而在相同工艺下，对比例的填孔浆料，烧结后，填孔下凹，比陶瓷体低约5微米。因此，铑(Rh)的氧化物和金属有机化合物对填孔浆料的收缩有非常显著的抑制作用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种用于共烧陶瓷体系的填孔浆料，其特征在于，其原料及其质量分比如下：无机相85-95％、有机分散剂0.1-0.3％、有机介质5-15％和添加剂0.5-2％，所述无机相包括金属粉末和无机添加剂。

2.根据权利要求1的一种用于共烧陶瓷体系的填孔浆料，其特征在于：金属粉末具体为钨、钼、锰或银，金，铂，钯中的任意一种。

3.根据权利要求2的一种用于共烧陶瓷体系的填孔浆料，其特征在于：金属粉末研磨粒径为0.5-15微米。

4.根据权利要求1的一种用于共烧陶瓷体系的填孔浆料，其特征在于：有机介质具体为乙基纤维素树脂、二乙二醇丁醚醋酸酯、醇酯十二，二乙二醇丁醚，或松油醇。

5.根据权利要求4的一种用于共烧陶瓷体系的填孔浆料，其特征在于：有机介质中各物质占填孔浆料的质量分比为乙基纤维素树脂0.5-1％、二乙二醇丁醚醋酸酯6-7％、醇酯十二1-2％。

6.根据权利要求1的一种用于共烧陶瓷体系的填孔浆料，其特征在于：添加剂具体为金属Ca，Mg，Ba，Sr，Al，Si，Zr，Hf，Cu，Mn，Ni，Rh，Ir Ru，W，Mo，Ti，Zn，Nb，Ta，Sb，Bi，Sn，Pb，Te，Co，Y，RE的金属氧化物或其有机金属化合物。

7.根据权利要求1的一种用于共烧陶瓷体系的填孔浆料，其特征在于：所述金属粉末与无机添加剂的混合比例为7-10∶1。