一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆及其制备方法与流程

本发明涉及导电浆料，具体为一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆及其制备方法。

背景技术：

1、低温共烧陶瓷技术是一种在未烧结的流延陶瓷材料上印制互联导体、元件和电路，并将该结构叠层压制在一起，然后烧结成一个集成式陶瓷多层材料技术，其印刷的导体为银、铜、金等金属，可制成三维空间互不干扰的高密度电路，也可制成内置无源元件的三维电路基板，在其表面可以贴装集成电路(ic)和有源器件，制成有源/无源集成的功能模块，进一步将电路小型化和高密度化。随着科技的发展，电子集成的小型化、高密度集成化需求越来越高，尤其是航空航天、通讯、军事、医疗等特殊领域的要求越来越高，这对电子封装行业提出了前所未有的挑战。

2、目前，国内在ltcc电子元件整体开发进度上还远落后于国外，尤其是从陶瓷生料带和与之匹配的成套电子浆料的实用性以及普及型上还落后于国外的知名企业，比如美国dupont、ferro，韩国大洲，日本大研等。ltcc银浆共分为四种：内电极导电银浆、孔电极导电银浆、面电极导电银浆以及端电极导电银浆，因不同的功能和应用位置，使其具有不同的特殊性能要求，这也增加了导电浆料的开发难度。尤其是内电极导电银浆、孔电极导电银浆以及面电极导电银浆是共烧型电子浆料，除了要考虑银层自身的烧结性能外，还要与ltcc瓷体具有良好的共烧匹配性，否则共烧不匹配就会出现陶瓷体烧结后弯曲、电极线收缩路变形等缺陷，严重影响产品质量和实用性。面电极导电银浆作为ltcc技术应用中的一种共烧型的导电银浆，主要用于印刷在ltcc元件外表面，用于外部电路的连接，比如延时线等，因此其烧结的致密性、与瓷体的收缩匹配性、附着力尤为重要。与传统的导电银浆相比，ltcc导电银浆在与陶瓷基体共烧过程中，银离子会向陶瓷基体渗透扩散，导致陶瓷基体的绝缘性下降，存在电路击穿的风险以及其他烧结不良缺陷。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆及其制备方法，以解决现有银离子会向陶瓷基体渗透扩散，导致陶瓷基体的绝缘性下降等问题。

2、实施例一

3、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆，以质量百分比计算包括以下组分：80%～90%的银颗粒、0%～10%的无机物添加剂、5%～20%的载体、0.6%～0.9%的无机添加剂、0.3%～1%的助剂、0.2%～0.4%的有机添加剂、0.8%～5%的有机溶剂。

4、优选的，所述银颗粒通过在银盐或者硝酸盐溶液中加入还原剂得到纳米级别的银颗粒。

5、优选的，所述无机添加剂以质量百分比计算包括以下组分：27%的al2o3、21.62%的sio2、18.92%的bi2o3、24.32%的caco3、8.11%的srcao3。

6、优选的，所述载体以质量百分比计算包括以下组成的混合：10%～30%的特种树脂和80%～85%的溶剂，且所述特种树脂选自酯类、醇酯类、及纤维素类的一种或者两种以上混合，所述溶剂选自醇类及醚类的一种或者两种混合。

7、优选的，所述有机添加剂至少包括流平剂、偶联剂、消泡剂、触变剂。

8、优选的，所述助剂包括硅烷偶联剂。

9、优选的，所述有机溶剂选自醇类及醚类的一种或两种，所述醇类包括松油醇、丁基卡必醇醋酸酯一种或者两种混合，所述醚类包括二乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚醋酸酯一种或者两种以上混合。

10、一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆的制备方法，应用于上述所述的一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆，包括以下步骤：

11、s1、将原料进行混合搅拌：将不同分力量的高分子树脂按照一定比例混合，再与有机溶剂、有机添加剂按照一定比例混合后充分溶解得到所需的有机载体；再将玻璃粉、无机添加剂与一部分有机载体均匀混合，然后采用三辊机充分研磨，得到粘度适中、分散性良好的玻璃浆，再将玻璃浆与剩余有机载体和银颗粒均匀混合得到混合物。

12、s2、将s1混合后得到的混合物进行分散处理：采用高速混合器进行高速搅拌和剪切，进一步细化银粉颗粒，提高导电性能。分散过程中需要控制时间和速度，以确保银粉颗粒达到所需的细度，所述浆料的分散细度控制在不大于 5 微米，浆料的粘度范围控制在100-200pa·s。

13、s3、分散后，根据具体要求对导电银浆进行调整：在银浆中添加助剂、调整粘度和导电性能等。助剂可以改善导电银浆的稳定性和可加工性，调整粘度可以控制涂层的厚度和流动性。

14、s4、对调整后的导电银浆进行过滤：调整后的导电银浆需要进行过滤，以去除其中的杂质和颗粒，通常采用微孔滤膜或网状滤网进行过滤，确保导电银浆的纯净度和稳定性。

15、优选的，将银颗粒、有机溶剂和表面活性剂按照一定比例混合，确保银颗粒充分湿润，避免堆积和结块现象。

16、本发明提供了一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆及其制备方法，具备以下有益效果：

17、本发明通过化学合成方法制备导电银颗粒，并对银粉颗粒进一步进行搅拌、剪切来细化，使得银颗粒的纯度更高，提高导电性能；同时通过添加助剂来提高导电颗粒的分散性和稳定性，并利用有机溶剂调整浆料的流动性和粘度，使浆料能够更加贴合的覆盖在陶瓷体表面，避免电银浆在与陶瓷基体共烧过程中，银离子向陶瓷基体渗透扩散，提高陶瓷基体的绝缘性。

技术特征：

1.一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆，其特征在于，以质量百分比计算包括以下组分：80%～90%的银颗粒、0%～10%的无机物添加剂、5%～20%的载体、0.6%～0.9%的无机添加剂、0.3%～1%的助剂、0.2%～0.4%的有机添加剂、0.8%～5%的有机溶剂。

2.根据权利要求1所述的一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆，其特征在于：所述银颗粒通过在银盐或者硝酸盐溶液中加入还原剂得到纳米级别的银颗粒。

3.根据权利要求1所述的一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆，其特征在于，所述无机添加剂以质量百分比计算包括以下组分：27%的al2o3、21.62%的sio2、18.92%的bi2o3、24.32%的caco3、8.11%的srcao3。

4.根据权利要求1所述的一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆，其特征在于,所述载体以质量百分比计算包括以下组成的混合：10%～30%的特种树脂和80%～85%的溶剂，且所述特种树脂选自酯类、醇酯类、及纤维素类的一种或者两种以上混合，所述溶剂选自醇类及醚类的一种或者两种混合。

5.根据权利要求1所述的一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆，其特征在于：所述有机添加剂至少包括流平剂、偶联剂、消泡剂、触变剂。

6.根据权利要求1所述的一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆及其制备方法，其特征在于：所述助剂包括硅烷偶联剂。

7.根据权利要求1所述的一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆，其特征在于：所述有机溶剂选自醇类及醚类的一种或两种，所述醇类包括松油醇、丁基卡必醇醋酸酯一种或者两种混合，所述醚类包括二乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚醋酸酯一种或者两种以上混合。

8.一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆的制备方法，应用于权利要求1～7任意一项所述的一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆的制备方法，其特征在于：将银颗粒、有机溶剂和表面活性剂按照一定比例混合，确保银颗粒充分湿润，避免堆积和结块现象。

技术总结
本发明公开了一种用于共烧陶瓷内电极导电银浆及其制备方法，以质量百分比计算包括以下组分：80%～90%的银颗粒、0%～10%的无机物添加剂、5%～20%的载体、0.6%～0.9%的无机添加剂、0.3%～1%的助剂、0.2%～0.4%的有机添加剂、0.8%～5%的有机溶剂；制备方法包括：混合原料、分散处理、调整、过滤。本发明通过化学合成方法制备导电银颗粒，并对银粉颗粒进一步进行搅拌、剪切来细化，使得银颗粒的纯度更高，提高导电性能；同时通过添加助剂来提高导电颗粒的分散性和稳定性，并利用有机溶剂调整浆料的流动性和粘度，使浆料能够更加贴合的覆盖在陶瓷体表面，避免电银浆在与陶瓷基体共烧过程中，银离子向陶瓷基体渗透扩散，提高陶瓷基体的绝缘性。

技术研发人员：易雪,李俊刚,李锶远,李艳军
受保护的技术使用者：西都科技（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/28