多层片式电子陶瓷元件用粘合剂陶瓷元件用粘合剂技术总结

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1、多层片式电子陶瓷元件用粘合剂摘要本报告介绍了多层片式电子陶瓷元件用粘合剂研制结果及其生产应用。我们所研制的粘合剂是非水体系，由高分子聚合物、混和溶剂、增塑剂、表面活性剂等组分组成的粘合剂，它在多层片式电子陶瓷元件中起着将陶瓷粉料分散均匀形成稳定悬浮体的作用。现研制的粘合剂能在不锈钢带流延机上流出20微米以上质量可靠的陶瓷膜片，脱膜性好。经多家生产厂家大批量使用证明质量可靠，可以替代美国MSI公司B73210流延粘合剂，实现电子材料国产化。一、引言随着电子产品的小型化、薄型化、轻量化及表面安装技术（SMT）的发展，片式元件也跟着突飞猛进，全

2、世界片式元件使用量占可以片式化的电子元件的比例逐渐增加，在1985年点21%市场，到1990年达40%，且仍在大幅度增长，现已达到80%左右。而多层片式电子陶瓷元件生产线每年需用大量流延膜粘合剂。以前，国内亦有单位、院所研究，但处于试验阶段，未见有人批量生产的报道，其中，福州粘合剂在我公司有使用，但有的性能指标不能达到我公司要求，如气泡、针孔多，柔软性过大等，只能用在一些低档的品种上。流延成膜粘合剂基本上依靠进口，故粘合剂国产化工作具有巨大的经济效益和社会效益。下面，我公司以粘合剂在多层片式电容器中应用为例来总结粘合剂的研究开发及生产应用

3、。二、粘合剂配方设计依据该项目的研究开发是独石电容生产线、设备等既定的条件下进行的。故此，首先应明了独石电容引进线工艺要求。引进线的基本工艺流程：配方设计配料球磨流延叠片丝印烘巴层压切割排胶烧成倒角封端测试检验入库引进线工艺特点：多层叠片相对粘合剂而言，引进线的要求：（1）粘合剂与陶瓷粉料通过球磨后要求瓷料在粘合剂中分散均匀形成稳定悬浮体，且瓷浆粘度适中，适于钢带或薄漠流延用（根据粉料性质，有时加有消泡剂、分散剂、溶剂等调节浆料粘度或其它性质）；（2）膜片应均匀、平整、光滑、致密、无针孔、气泡；（3）膜片应有良好的强度、适合的柔软性、较大

4、的堆积密度；（1）膜片应干燥、不粘纸、放置时间长；（2）叠片时，膜片应操作性好，且与印刷浆料附着性好；（3）芯片在层压时应不分层、开裂；（4）芯片应易切割，切割边缘光滑；（5）芯片在排胶时，有机物应挥发缓慢，在500度左右将有机物排除干净，尽量少残留灰分。即粘合剂中高分子聚合物应与内浆中树脂有较为相近的热分析曲线，芯片应无分层；（6）烧结后，独石电容应无分层开裂，电气性能应符合GB9324-88标准。以上种种要求，均对粘合剂有相应的要求，由于我集团公司引进线工艺条件做成独石电容无分层、电气性能合格，故我们先对B73210粘合课时进行技术解

5、剖，其主要技术指标有：粘度：10±2KCPS/22~25℃(NDJ-1粘度计)膜片强度：0.5~1.4磅/mil固含量：35±2%（EV-1表面蒸发仪）堆积密度：3.0~4.0g/cm3干燥条件：在帕拉玛30型流延机上30℃/min综上所述，我们所研制粘合剂的性能要求如下：粘度：10±2KCPS/22~25℃(NDJ-1粘度计)膜片强度：>0.5磅/mil固含量：35±2%（EV-1表面蒸发仪）堆积密度：>3.0g/cm3干燥条件：在帕拉玛30型流延机上30℃/min且粘合剂与瓷粉混和流延膜片应符合引进线工艺要求，适于引进线工艺特点。三、

6、配方试验及制备工艺1、原材料的选择多层片式电子陶瓷元件用粘合剂主要由高分子聚合物、溶剂、增塑剂、表面活性剂等所组成。1．1聚合物的热分析1．1．1聚合物的热分析作为电子陶瓷元件用粘合剂，适于铅印或薄膜流延工艺。首先要求聚合物成膜性能好，其次要求聚合物应易燃，以便在陶瓷膜片上印刷叠层后排胶时，易于将芯片中有机成分燃烧分解，有机成份分解越完全，瓷片中残碳含量越低，电容损耗越小，绝缘性越好。在高分子材料中对聚合物的燃烧性是用氧指数来评定的，而不同的可燃性聚合物与其热分解温度有关，即：高分子聚合物的氧指数是随聚合物热分解温度升高值的2/3次方下降

7、的。通过热分析及应用试验，我们选定了一种易于燃烧，在一定温度范围内，又能完全分解的聚合物聚乙烯醇缩丁醛（PVB），热分析曲线见下图1。由图1可知：该聚合物制成粘合剂流延膜片起始分解温度为：200℃最终分解温度为：480℃在该温度下瓷膜中聚合物失重率为：99.2%1．1．2聚合物的分子量及其分布作为多层片式电子陶瓷元件用粘合剂，不仅要有好的粘结性，还应有好的成膜性，膜的强度应好，强度太差，膜片易断裂。而膜的强度主要取决于聚合物的分子量及分子量分布，分子量越大，强度、熔化温度、溶液粘度等越大，分子量分布宽，分散性大，这些性能相应也比较分散，对

8、于成膜粘合剂，我们应从分子量及其分布这两个方面来综合考虑，既要求粘合剂强度好，粘度适合，又要求粘合剂成膜、脱膜性好。我们选用同一聚合物体系的几种不同型号的树脂，制成粘合剂粘度在一定范围内，通过