浆料的材料与工艺

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1、碳类材料中石墨的导电性与产地有关，并且很难粉碎和分散，给应用带来很大困难;炭黑的导电性虽然很好，但加工困难;TiOz,Pd0等金属氧化物导电性较差，难以制作高质量的电极。常用的金属导电相多为电阻率较低的Au,Ag,Cu,Ni等金属粉末，性能最好的是Au粉末，但价格昂贵;Ag粉末的价格相对较低，但在电场作用下Ag会产生电迁移现象，使导电性降低，影响使用寿命;Cu,Ni粉末价格较便宜，在电场下不会产生迁移，但当温度升高时，会发生氧化，导致电阻率增大，因此只能在低温下使用。为降低颗粒之间的接触电阻，改善导电性能，某些低熔点合金应用在低温浆料中。在电子

2、浆料的固化过程中，随温度的升高，低熔点合金可在金属颗粒之间形成连接通道，达到降低电阻的目的。1.2粘结相(玻璃相)   粘结相通常由玻璃、氧化物晶体或二者的混合物组合而成，其主要作用是使固化膜层与基体牢固结合起来，粘结相的选择对成膜的机械性能和电性能有一定的影响，粘结相有玻璃型、无玻璃型、混合物型三类。     玻璃指的是某些金属或非金属氧化物，其主要作用是在厚膜元件的烧结过程中连接、拉紧、固定导电相相粒子[3]，并使整个膜层与基片牢固地粘结在一起。根据在玻璃中的主要作用，氧化物大致可分为三类:第一类为构成玻璃基本骨架的氧化物，如SIOZ,BZ

3、O，等，它们能单独形成机械性能和电性能优良的玻璃;第二类是调节玻璃的物理、化学性能的氧化物，如A1203,PbO,BaO,ZnO，它们可改善玻璃的热膨胀系数、机械强度、热和化学稳定性等;第三类用于改进玻璃性能的氧化物，如PbO,BaO,BZ03,Ca凡，它们能降低玻璃的熔化温度，同时还保证了玻璃的电性能和化学性能。   无玻璃粘结相主要是通过氧化物与基片起化学反应形成而结合，这种粘结相一般为铜的氧化物，常用的是Cu0或CueO，有时加人一些Cd，形成Cu-Cd铝酸盐，使反应温度降低。   混合物粘结相就是将上述两种玻璃型与无玻璃型相混合，发挥其

4、各自的优点。1.3有机载体   有机载体是溶解于有机溶剂的聚合物溶液，它是功能相和粘结相微粒的运载体，起着控制浆料的流变特性，调节浆料的粘稠度，使固体形态的导电相、粘结相和其他作用的固体微粒混合物分散成具有流体特性的浆料，以便于转印到基板上，形成所需图形。有机载体主要由有机溶剂和增稠剂组成叫，为了改善其流动性，可加人表面活性剂;为了控制烧成时容易出现的二次流动现象，应加人流延性控制剂;为了提高浆料的触变性，要加人触变剂、胶凝剂等;为了减少介质浆料在印刷后产生的气孔，保证绝缘性能，还需要加人消泡剂。   有机溶剂主要有松油醇、菇品醇(分子量:15

5、4.3)、丁基卡必醇、丁酸丁基卡必醇、异丙醇或甲苯等，含量要求为9100-9500。增稠剂也称有机粘结剂，其作用是提高浆料的粘度，覆盖固体微粒以阻止微粒的凝聚、结块和沉淀，并赋予浆料合适的流变特性，在浆料印刷、干燥后，使固体微粒粘结在一起，具有一定的强度。常用的增稠剂有乙基纤维素、硝基纤维素、丙烯酸树脂、丁醛树脂、聚异乙烯、聚己烯乙醇、聚a一甲基苯乙烯、聚己烯醋酸酷和苯乙烯等[s7，以调节有机溶剂的粘度。在有机溶剂中还可以加人硅酸甲脂、硅酸四乙脂或苯甲基硅油等作为消泡剂。另外，加人聚甲基丙烯酸脂或邻苯二酸二丁脂可以改善介质浆料的成型和流平性[[

6、s.771.4电子浆料的制备方法   电子浆料制备工艺如图1所示。将金属粉末、玻璃粉末、有机载体分别准备完毕后，就可对其进行混合与分散。为了使金属粉末和玻璃与有机载体组成均匀而细腻的浆料，混合粉料必须先与载体混合，然后进行研磨，使其均匀地分散在载体中。浆料要反复地研磨，直至获得符合要求的分散体。 图1电子浆料制备工艺流程图     2.1贵金属浆料Ag及Ag基电子浆料2.1.1Ag浆料   Ag是导电性能最好的金属材料，价格比Au,Pd,Pt等其它贵金属低，在生产中得到广泛的应用。但Ag导体作为厚膜混合电路的导电带、电容器电极及电阻的端接材料时

7、，会产生Ag`的迁移问题[8]。   一般在Ag浆料中只添加微量金属，并且根据使用要求的不同添加的金属也不同。目前比较新的工艺是向浆料中添加金属有机化合物，可用金属Ag与有机物形成配位金属化合物，来提高浆料的分散性[9)。   随着我国电子工业的快速发展，Ag粉体材料将在电子技术、化工、医药等各个领域得到更广泛的应用，市场潜力越来越大。2.1.2Ag-Pd浆料   在Ag中加人一定量的Pd，制备的Ag-Pd导体浆料可有效地抑制银离子的迁移。在Ag-Pd浆料中，Ag+的扩散速度仅为纯Ag的几分之一，甚至还低一个数量级。Pd的含量需按使用要求而定，

8、通常为15%^-25%，常用值为200o0   在Ag-Pd导体浆料中，导体的电阻值随Ag的含量增多而降低，但Ag含量如果过多不仅会引起Ag+的迁移，