一种用于电子元件的导电膏的制作方法

1.本发明涉及导电性膏领域，特别是涉及一种用于电子元件的导电膏，例如:单层或多层电容、压敏電阻、突波吸收元件等。


背景技术：

2.导电膏又叫电力复合脂，是一种新型电工材料，可用于电力接头的接触面。
3.目前，导电膏采用金、银、钯、铜、铝等的导电性金属微粒，由于金和钯的价格高，因此，通常在高导电性的领域中大多以银作为导电性颗粒粉末，但是银的价格也较高，仅次于金和钯，使得导电膏的成本增加，很难被广泛的使用。而且在施加电压的情况下，容易发生迁移的现象，长时间的使用上，会有电极间或线路间短路的问题。
4.铜金属不仅有较好的导电性，而且成本低廉，所以广泛使用在电子产品上，但是问题在于铜的化学性质活泼，很容易氧化。因此，现有的铜焊膏均存在烧结温度过高，铜颗粒表面会形成氧化铜而导致导电性降低的问题。


技术实现要素：

5.本发明主要解决的技术问题是提供一种用于电子零件的导电膏，例如:单层或多层电容、压敏電阻、突波吸收元件等，具有可靠性高、价格低廉、制造方便等优点，同时在导电性膏的应用及普及上有着广泛的市场前景。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于电子零件的导电膏，其组分及各组分的含量包括：以重量份计，导电金属粉末60
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85份、玻璃1
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15份、树脂1
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10份、溶剂1
‑
30份、化学助剂0.5
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10份，所述导电金属粉末包括导电主材、用于作为黏结金属的导电辅材，所述导电主材包括银包铜粉或铜合金粉，铜合金粉包括白铜粉或青铜粉，所述导电辅材包括低温型金属粉末，低温型金属粉末包括锡粉、铋粉、铟粉、锑粉中的一种或多种，所述化学助剂包括分散剂、偶联剂、流变调节剂中的一种或多种。
7.在本发明一个较佳实施例中，导电金属粉末的形状包括球形、片形、颗粒形中的一种或多种。
8.在本发明一个较佳实施例中，低温型金属粉末还包括粒径小于0.2微米的金粉、粒径小于0.2微米的银粉、粒径小于0.2微米的钯粉中的一种或多种。
9.在本发明一个较佳实施例中，所述树脂包括乙基纤维素、羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、硝化纤维素、内烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、丁醛树脂、环氧树脂、酚醛树脂、松香中的一种或多种。
10.在本发明一个较佳实施例中，所述溶剂包括烃类、醇类、醚类、酯类、酮类或二醇类溶剂中的一种或多种。
11.在本发明一个较佳实施例中，烃类溶剂包括甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、异丙基苯或戊基苯；醚类溶剂包括二内二醇单甲醚、二丙二醇单丁醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、
内二醇单叔丁基醚、内二醇单乙醚、内二醇单正丁基醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚；二醇酯类溶剂包括乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯；酯类溶剂包括乙酸乙酯、乙酸丁酯；酮类溶剂包括甲基异丁酮、甲基乙基酮、环己酮；二醇类溶剂包括乙二醇、二乙二醇。
12.在本发明一个较佳实施例中，所述溶剂还包括萜烯醇、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、n一甲基吡咯烷酮，萜烯醇包括松油醇、沉香醇、香叶醇、香茅醇。
13.在本发明一个较佳实施例中，分散剂为均分子量为1500以上的高分子系分散剂。
14.在本发明一个较佳实施例中，分散剂包括disperbyk
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102、disperbyk
‑
106、disperbyk
‑
108、disperbyk
‑
110、disperbyk
‑
111、disperbyk
‑
112、disperbyk
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140、disperbyk
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142、disperbyk
‑
145、disperbyk
‑
167、disperbyk
‑
168、 disperbyk
‑
170、disperbyk
‑
171、disperbyk
‑
174、disperbyk
‑
180、disperbyk
‑
182、 disperbyk
‑
183、disperbyk
‑
184、solsperse3000、solsperse10000、solsperse16000、 solsperse20000。
15.一种电子元件适用的导电膏，其包括金属电极，金属电极通过低温烧结的导电膏形成，所述导电膏的组分及各组分的含量包括：以重量份计，导电金属粉末60
‑
85份、玻璃1
‑
15份、树脂1
‑
10份、溶剂1
‑
30份、化学助剂0.5
‑
10份。
16.本发明的有益效果是：在空气下烧结时，以铜取代部分银金属，克服铜氧化的问题，并且可使烧结温度降低，节省能源，降低生产成本和制作难度，缩短制作时间，提高工作效率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是本发明的一种用于电子元件的导电膏一较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
18.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1，本发明实施例包括：一种用于电子元件的导电膏，在空气下烧结并利用多种不同特性的金属配制成，适用于各种电子元件中较低温烧结使用，使得金属微粒粉末藉由烧结的方式在电子陶瓷层1外形成金属电极2。其包括的组分及各组分的含量包括：以重量份计，导电金属粉末60
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85份、玻璃1
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15份、树脂1
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10份、溶剂1
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30份、化学助剂0.5
‑
10份。利用多个不同特性的金属，配制的导电膏配方，解决了铜氧化及较低温烧结的问题，烧结后达到使用于电子产品的内电极或外电极的要求。
20.所述导电金属粉末包括导电主材、导电辅材（黏结金属材料）。其中，导电金属粉末
的形状没有限制，可以使用具有各种形状，例如球形、片形、颗粒形及其混合形状的粉末。
21.所述导电主材可以采用银包铜粉或铜合金粉，例如：白铜(锌铜) 粉，青铜(锡铜) 粉等，可以使得导电金属粉末在空气中烧结不易氧化。
[0022] 所述导电辅材包括低温型的金属材料，例如：锡(sn)、铋(bi)、铟(in) 、银粉(小于0.2微米)或锑(sb)等，在导电金属间加入低温型的金属材料当做黏结的金属，经过烧结后可使导电连续，以制作线路及端电极。另外，也可使用颗粒较小的贵金属材料例如粒径小于0.2微米的金粉、银粉或钯粉等金属当做黏结的金属。
[0023]
所述树脂包括乙基纤维素、羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、硝化纤维素、内烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、丁醛树脂、环氧树脂、酚醛树脂、松香等。
[0024]
所述溶剂包括烃类、醇类、醚类、酯类、酮类或二醇类溶剂，例如甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、异丙基苯、戊基苯等的烃类溶剂；二内二醇单甲醚、二丙二醇单丁醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、内二醇单叔丁基醚、内二醇单乙醚、内二醇单正丁基醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚等的醚或者二醇醚类溶剂；乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯等的二醇酯类溶剂；乙酸乙酯、乙酸丁酯等的酯类溶剂；甲基异丁酮、甲基乙基酮、环己酮等的酮类溶剂；松油醇、沉香醇、香叶醇（geraniol )、香茅醇（citronellol)等的萜烯醇；乙二醇、二乙二醇等的二醇类溶剂；二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、n一甲基吡咯烷酮等。溶剂可以单独使用也可以2种及以上并用。
[0025]
所述化学助剂可以适当加入，其包括分散剂、偶联剂、流变调节剂等。
[0026]
高分子系分散剂为包覆银微粒粉末的颗粒表面的分散剂，能够使用数均分子量为1500以上的高分子系分散剂。可使用的分散剂有：disperbyk
‑
102、disperbyk
‑
106、disperbyk
‑
108、disperbyk
‑
110、disperbyk
‑
111、disperbyk
‑
112、disperbyk
‑
140、disperbyk
‑
142、disperbyk
‑
145、disperbyk
‑
167、disperbyk
‑
168、 disperbyk
‑
170、disperbyk
‑
171、disperbyk
‑
174、disperbyk
‑
180、disperbyk
‑
182、 disperbyk
‑
183、disperbyk
‑
184、solsperse3000、solsperse10000、solsperse16000、 solsperse20000等。
[0027]
偶联剂为填充的的粘结促进剂，可用于聚氨酯、环氧、腈类、酚醛胶粘剂，可改善导电高的分散性并提高对玻璃、与金属的粘合性。可使用的偶联剂有：a
‑ꢀ
174、a
‑
187 (美国奥斯佳有机硅有限公司) 、z
‑
6011(美国道康宁公司) 、kbm
‑
403、kbm
‑
903(日本信越化学工业株式会社)。
[0028]
一种用于电子元件的导电膏，能够适用于网板印刷、平板印刷、平面凹版印刷、转印印刷、辊涂、流涂、旋涂、刮涂、镀层等的各种涂覆方法，其制备的方式如下：（1）将导电主材和导电辅材粉末按比例添加后，加入溶剂及分散剂进行了金属表面的包覆的混合搅拌。具体的，和可以施加机械能的装置混合效果更加有效，例如球型混炼机、轮型混炼机，球型混炼机。
[0029]
（2）再加入树脂、玻璃及化学助剂后，进行导电性膏的混合搅拌。通过使用罐形磨料机、三轴辊磨机、旋转式混合机等的各种混炼机、分散机对各成分进行混合而得到导电膏体。
[0030]
具体实施例一一种用于电子元件的导电膏，包括的组分及各组分的含量：以重量份计，导电金属
粉末66份、玻璃5份、分散剂1份、偶联剂2份、溶剂22.5份、乙基纤维素3.5份。其中，导电金属粉末包括青铜和银粉（0.2um），青铜和银粉的重量比为2:1，使用铜当做主要金属，可避免银金属当做电极时的有原子迁移的效应。
[0031]
由上可知，在本实施例中，当制成温度为600℃时，电容以及金属电极的性能最佳。
[0032]
具体实施例二一种用于电子元件的导电膏，包括的组分及各组分的含量：以重量份计，导电金属粉末66份、玻璃6份、分散剂1份、偶联剂2份、溶剂21份、乙基纤维素4份。其中，导电金属粉末包括青铜粉、银包铜粉和锡粉，青铜粉、银包铜粉和和银粉（< 0.2um）的重量比为4:4:2。使用铜粉及银包铜粉当做主要金属，为了的避免其被氧化，银包铜粉其表面包覆银金属当做保护，如此就可使其在空气烧结中不会被氧化。
[0033]
由上可知，在本实施例中，当制成温度为500
‑
550℃时，电容以及金属电极的性能最佳。
[0034]
具体实施例三一种用于电子元件的导电膏，包括的组分及各组分的含量：以重量份计，导电金属粉末64.2份、玻璃5份、分散剂1份、偶联剂2份、溶剂24份、乙基纤维素3.8份。其中，导电金属粉末包括白铜和银粉（0.2um），白铜和银粉的重量比为5:1。
[0035]
由上可知，在本实施例中，当制成温度为650℃时，电容以及金属电极的性能最佳。
[0036]
本发明一种用于电子元件的导电膏的有益效果是：1.导电膏的烧结温度降低，节省能源，降低生产成本。
[0037]
2.在空气下烧结时，以铜取代部分银金属，可有效降低材料成本。
[0038]
3.降低制作难度，缩短制作时间，提高工作效率。
[0039]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。