(3) 有机载体
有机载体是溶解于有机溶剂的聚合物溶液,它是导电相和粘结相微粒的运载体,可控制浆料的流变特性,调节浆料的黏度,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,以便于印刷到基板上形成所需图形。有机载体可由有机溶剂、增稠剂、触变剂、表面活性剂以及流延性控制剂等组成,最简单的有机载体也应包括有机溶剂和增稠剂两种成分[5]。
根据实验要求,本实验用的有机载体是由有机溶剂、增稠剂和流延性控制剂组成。(1)有机溶剂:含量约为有机载体总质量的65%~98%,是比较黏稠的液体,能提供极性基团,能溶解纤文素之类的增稠剂,具有较高的沸点,常温下挥发性低,因为在浸涂过程中如果溶剂大量挥发,使浆料的黏度增大,功能金属相消耗量增大,导致浸涂后浆料表面出现针孔、尖头等缺陷。能用作有机溶剂的材料很多,其中最常用的有二甘醇醚醋酸酯(丁基卡必醇醋酸酯)、柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸三丁酯等。(2)增稠剂:也称黏合剂,其作用是提高浆料的黏度和塑性。通常采用高分子聚合物作增稠剂,它们具有网状或链状结构,有极性比较强的基团,在常温下为固体粉末状态或凝聚状液体,能被有机溶剂溶解,在300℃以上能被完全分解掉。常用的增稠剂有乙基纤文素、硝化纤文素、聚异丁烯以及各种合成树脂等。(3)流延控制剂:其作用是阻止浆料在烘干过程中因温度升高而产生二次流动。常用的流延控制剂有对苯二酸、糠酸等。本实验用的有机载体是由80%的有机溶剂、15%的增稠剂和5%的流延性控制剂经混合、熔融(150℃)、搅拌制的[5]。
1.2.3 电子浆料的分类和应用
电子浆料有多种分类方法,按用途分详见表1-2;按主要材料与性能可分为贵金属浆料(Ag及Ag基电子浆料、Ag-Pd浆料、Au及Au基电子浆料、Pt族浆料)、贱金属浆料(Ni浆料、Cu浆料、Al浆料等)详见表1-3;按热处理条件可分为高温(>1000℃)、中温(1000~300℃)及低温(300~100℃)烧结浆料,低温浆料又可称为导电胶。
表1-2 浆料的分类及主要用途
种类 主体浆料 用途
低温固化型导电胶 片状Ag+环氧树脂
石英晶体谐振器、集成电路、发光二极管、电容器、薄膜开关
导体浆料 Ag-Pd,Ag-Pt,Au,Au-Pd,Au-Pt,Cu,Ni,Al 布线、电极、端子、焊区、发热体、传感器、热电偶等
电阻浆料 RuO2+玻璃 电阻体、发热体、传感器等
m2Ru2O7-x +玻璃
SnO2,LaB6,Ta-TaN
电容器浆料 BaTiO3+玻璃 电容器、传感器
TiO2系+玻璃
玻璃浆料 PbO,SiO2,B2O3(晶质) 跨接、多层布线、包封等
PbO,SiO2,A12O3-ZnO等
表1-3 贵金属浆料与贱金属浆料的分类及主要用途[2]
贵金属浆料 贱金属浆料
(1)Ag及Ag基电子浆料
▶Ag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,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,会产生Ag+的迁移问题。
▶Ag-Pd浆料
在Ag中加入一定量的Pd,制备的Ag-Pd导体浆料可有效地抑制银离子的迁移,并且相对于纯Ag可以有效降低浆料的扩散性。
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,还会使浸焊性下降。当Pd/(Pd+Ag)>0.1时,对改善迁移有显著的效果。Ag-Pd系导体在400~700e之间发生Pd的氧化,生成PdO,会降低导体的可焊性,因此Pd含量过多会导致焊接区域的润湿性变差。 Ni浆料
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