專利名稱：銅銀合金導體漿料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及納米技術及微電子領域，特別是一種以銅銀合金納米粒子為主要原料的厚膜導體漿料及其制備方法。
背景技術：
電子工業中廣泛使用導體漿料，導體漿料中常用的導體材料有金、銀、鈀、鎳、銅等金屬粉和碳粉。金、銀、鈀導體漿料導電性好，但價格昂貴，特別是銀獎料在外電場中易產生離子遷移，影響絕緣。碳粉漿料的價格便宜，但導電性較其它材質差。鎳粉漿料的導電性要求高的印刷電路版。銅粉漿料的導電性較好，價格便宜，但其導電性易受環境的影響，不很穩定。
發明內容
本發明的目的是針對上述技術中存在的不足，提供一種以銅銀合金納米粒子為主要原料的厚膜導體漿料及其制備方法。本發明與現有技術相比具有如下優點漿料的燒結溫度低，燒結時不需要保護氣體，導電穩定性高于銅粉漿料，有望代替價格昂貴的金、銀、鈀導體漿料。本發明的目的是這樣實現的，其特征是1、制備銅銀合金納米粒子以高純的銅銀合金原料作為陽極，以金屬鎢作為陰極，在氫氣和氬氣的混合氣氛下，用直流電弧等離子體方法制備出銅銀合金納米粒子，粒子的平均粒徑為80-100納米，粒子中銀含量為5-20Wt％。
2、配置導體漿料導體漿料的質量組成為銅銀合金納米粒子35-50Wt％，松油醇30-45Wt％，玻璃粉5-25Wt％，乙基纖維素1-5Wt％，無水乙醇2-5Wt％。制備方法是首先把松油醇、乙基纖維素、無水乙醇充分混合后，入玻璃粉，再次充分攪拌，再用超聲波震蕩15-20分鐘后得到導體漿料。
3、燒結漿料用300目不銹鋼網印刷成膜或直接涂成膜，經充分涼干后，在1.33Pa真空條件加熱到50-220℃保溫50-70分鐘，然后在真空條件下自然冷卻至70℃以下，關閉抽氣泵，使之自然冷卻到室溫，6小時后取出即是成品。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明實施例1用銀含量為5.5Wt％的銅銀合金原料作為陽極，以金屬鎢作為陰極，在氫氣比例為45％的氫氣和氬氣的混合氣氛下，用直流電弧等離子體方法制備出銀含量為5Wt％的銅銀合金納米粒子，粒子的平均粒徑為86納米。按質量百分比分別稱取銅銀合金納米粒子40Wt％，松油醇42Wt％，玻璃粉15Wt％，乙基纖維素1Wt％，無水乙醇2Wt％。首先把松油醇、乙基纖維素、無水乙醇充分混合后，加入銅銀合金納米粒子，充分攪拌后用超聲波震蕩20分鐘，再加入玻璃粉，再次充分攪拌，再用超聲波震蕩20分鐘后得到導體漿料。
燒結漿料用300目不銹鋼網印刷成膜，經充分涼干后，在1.33Pa真空條件加熱到70℃保溫60分鐘，然后在真空條件下自然冷卻至60℃，關閉抽氣泵，使之自然冷卻到室溫，6小時后取出。
得到的膜層性能指標方阻75mΩ/□，附著力大于5N/mm2實施例2用銀含量為8Wt％的銅銀合金原料作為陽極，以金屬鎢作為陰極，在氫氣比例為45％的氫氣和氬氣的混合氣氛下，用直流電弧等離子體方法制備出銀含量為8.5Wt％的銅銀合金納米粒子，粒子的平均粒徑為90納米。按質量百分比分別稱取銅銀合金納米粒子45Wt％，松油醇40Wt％，玻璃粉10Wt％，乙基纖維素1.5Wt％，無水乙醇3.5Wt％。首先把松油醇、乙基纖維素、無水乙醇充分混合后，加入銅銀合金納米粒子，充分攪拌后用超聲波震蕩20分鐘，再加入玻璃粉，再次充分攪拌，再用超聲波震蕩15分鐘后得到導體漿料。
燒結漿料用300目不銹鋼網印刷成膜，經充分涼干后，在1.33Pa真空條件加熱到120℃保溫65分鐘，然后在真空條件下自然冷卻至65℃，關閉抽氣泵，使之自然冷卻到室溫，6小時后取出。
得到的膜層性能指標方阻60mΩ/□，附著力大于5N/mm2實施例3用銀含量為18Wt％的銅銀合金原料作為陽極，以金屬鎢為陰極，在氫氣比例為45％的氫氣和氬氣的混合氣氛下，用直流電弧等離子體方法制備出銀含量為19Wt％的銅銀合金納米粒子，粒子的平均粒徑為98納米。按質量百分比分別稱取銅銀合金納米粒子50Wt％，松油醇35Wt％，玻璃10Wt％，乙基纖維素2.5Wt％，無水乙醇2.5Wt％。首先把松油醇、乙基纖維素、無水乙醇充分混合后，加入銅銀合金納米粒子，充分攪拌后用超聲波震蕩15分鐘，再加入玻璃粉，再次充分攪拌，再用超聲波震蕩20分鐘后得到導體漿料。
燒結漿料用300目不銹鋼網印刷成膜，經充分涼干后，在1.33Pa真空條件加熱到150℃保溫50分鐘，然后在真空條件下自然冷卻至65℃，關閉抽氣泵，使之自然冷卻到室溫，6小時后取出。
得到的膜層性能指標方阻50mΩ/□，附著力大于5N/mm2。
權利要求
1.一種銅銀合金導體漿料及其制備方法，其特征是，其制備流程是由制備銅銀合金納米粒子→配制導體漿料→燒結漿料三步組成；
2.根據權利要求1所述的銅銀合金導體漿料及其制備方法，其主要技術特征是用直流電弧等離子體方法在氫氣和氬氣的混合氣氛下制備銅銀合金納米粒子，粒子的平均粒徑為80-100納米，粒子中銀含量為5-20Wt％；
3.根據權利要求1所述的銅銀合金導體漿料及其制備方法，其主要技術特征是按質量百分比分別稱取銅銀合金納米粒子35-50Wt％，松油醇30-45Wt％，玻璃粉5-25Wt％，乙基纖維素1-5Wt％，無水乙醇2-5Wt％，首先把松油醇、乙基纖維素、無水乙醇充分混合后，加入銅銀合金納米粒子，充分攪拌后用超聲波震蕩15-20分鐘，再加入玻璃粉，再次充分攪拌，再用超聲波震蕩15-20分鐘后得到導體漿料；
4.根據權利要求1所述的銅銀合金導體漿料及其制備方法，其主要技術特征是燒結漿料時在1.33Pa真空條件加熱到50-220℃保溫50-70分鐘，然后在真空條件下自然冷卻至70℃以下，關閉抽氣泵，使之自然冷卻到室溫。
5.根據權利要求1所述的銅銀合金導體漿料及其制備方法，其特征是，用該方法制做的銅銀合金導體漿料的產品。
全文摘要
本發明提供一種銅銀合金導體漿料及其制備方法，制備流程是制備銅銀合金納米粒子→配制導體漿料→燒結漿料。納米粒子是用直流電弧等離子體方法在氫氣和氬氣的混合氣氛下制備的。漿料的制備方法是首先把松油醇、乙基纖維素、無水乙醇充分混合后，加入納米粒子，充分攪拌后用超聲波震蕩，再加入玻璃粉，再次充分攪拌，再用超聲波震蕩后得到導體漿料。在低于或等于1.33Pa真空條件下，燒結溫度低于220℃。其優點是漿料的燒結溫度低，燒結時不需要保護氣體，導電穩定性高于銅粉漿料，有望代替價格昂貴的金、銀、鈀導體漿料。
文檔編號H01B13/00GK1783355SQ200510046689
公開日2006年6月7日 申請日期2005年6月16日 優先權日2005年6月16日
發明者孫維民, 李志杰, 史桂梅 申請人:沈陽工業大學