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2012Vo1.32增刊
电故术综述
电子浆料研究进展
徐磊张宏亮刘显杰
(中国船舶重工集团公司712研究所,武汉430064)
摘要:本文主要介绍了电子浆料的各项组成以及制备工艺过程,分别按照电子浆料的用途、使用场合、
所用基片、导电相材料以及烧结制度的不同对电子浆料进行了初步的分类,并利用导电通道学说和飚道效
应学说来解释电子浆料的导电现象。
关键词:电子浆料研究进展导电理论
中图分类号:TM241
文献标识码:A
文章编号:1003-4862(2012)s1-0141-03
Reviews on Mectronic Paste
Xu Lei, Zhang Hongliang, Liu Xianjie
(Wuhan Institute of Marine Electric Propulsion, CSIC, Wuhan 430064, China)
Abstract: This paper describes the composition and preparation process of electronic paste respectively. The
electronic paste is preliminary classified according to the using purpose, occasions, the substrate
conductive phase of materials and diferent sintering rule. In the end, the electronic conductive phenomenon
of paste is explained by the doctrine of conductive channels and tunneling theon
Keywords: electronic paste, research development, transmit electric current theory
能。在导体浆料中,导电相一般是金属、合金或
它们的混合物:在电阻浆料中,通常是导电氧化
电子浆料是制造电子元件的基础材料之一,
由固体导电粉末、粘结体和有机溶剂经过混合搅
物、合金化合物或某些盐类。粘结相的作用是使
拌、三辊轧制后成为均匀的膏状物,在基片上通
膜层与基体牢固结合起来。通常用玻璃、氧化物
过印刷烧结技术形成厚度为几微米到数十微米的
晶体或二者的混合物作为粘结相。粘结相的选择
膜层。电子浆料是一种集治金、化工、电子技术
对成膜的机械性能和介电性能有一定的影响
于一体的电子功能材料,主要用于制造集成电路、
有机载体是一种聚合物溶解于有机溶剂的溶液,
电阻器、电阻网络、电容器、导体油、太阳貽它是功能相和粘结相微粒的运载体。它控制浆料
电池电极、印刷及高分辨率导电体、导电胶、敏的流变特性,使之适用于丝网印刷。有机載体中
感元器件及其它电子元器件,在航空、化工、印挥发相一般用萜品醇:非挥发相多用乙基纤维素
刷、建筑以及军事等工业领域也有广泛应用叫
或其衍生物。另外,还添加一些控制剂,如糖酸、
甲苯等?。
电子浆料的制备工艺
以银浆为例说明电子浆料的制备工艺过程,
如图1,首先根据一定配比称取银粉(导电相)
电子浆料一般由3种主要成分组成:导电相
(功能相)、粘结相和有机载体。导电相(功能相)披璃粉(粘结相)和有机載体,将银粉和玻璃粉
决定了浆料的电性能,并影响膜的物理和机械性混合均匀后边搅拌边加入到有机载体中进行初步
的混合,再将混合物倒入三辊研磨机中进行研磨,
收稿日期:2011-12-2
以达到浆料内部均质化、细度化,最后通过性能
作者简介:徐磊(1983-)男,助理工程师。主要从事取样试验和复查后即可装瓶
电子浆料的开发和应用。
电子浆料的性能,根据应用的情况不同而有
万方数据
技术综述
2012Vo1.32增刊
所差异,主要表现为具体的电性能。通常的性能对厚膜电阻的主要要求是电阻率大、阻值温度系
有:附着强度、抗焊料侵蚀性、可焊性(或浸润数小、稳定性好。与导体浆料相同,电阻浆料也有
性)、方阻(对电阻浆料〉及其它指标。另外,还三种成分:导体、玻璃和载体。但是,它的导体
要求有良好的工艺性,如触变性、印刷重现性、通常不是金属元素,而是金属元素的化合物、或
相释性和烧结性。决定上述性能的关键在于浆料者是金属元素与其氧化物的复合物。常用的浆料
组成的配方、各相之间的配比及制备的方法不同。有铂基、钌基和钯基电阻浆料。厚膜介质用来制
造微型厚膜电容器,对它的基本要求是介电常数
大、损耗角正切值小、绝缘电阻大、耐压高、稳
周体粒混合
定可靠。
介质浆料是由低熔玻璃和陶瓷粉粒均匀地悬
浮于有机载体中而制成的。常用的陶瓷是钡、锶、
钙的钛酸盐陶瓷。改变玻璃和陶瓷的相对含量或
者陶瓷的成分,可以得到具有各种性能的介质厚
膜,以满足制造各种厚膜电容器的需要
厚膜绝缘用作多层布线和交又线的绝缘层。
对它的要求是绝缘电阻高、介电常数小,并且线
膨胀系数能与其他膜层相匹配。在绝缘浆料中常
成分调节
用的固体粉粒是无碱瓌璃和陶瓷粉粒
根据浆料使用的场合,分为通用电子浆料和
专用电子浆料。通用电子浆料工艺适应性和兼容
图1电子浆料制备工艺
性好,包括高性能电子浆料和片式电子浆料,广
2电子浆料的种类
泛用于高可靠性集成电路、精密分立元器件及片
式电阻元件。专用电子浆料主要有热敏电阻浆料
电子浆料作为一种电子技术材料,其分类方应用于各类热敏传感控制元件,不锈钢棊板电阻
法很多,按厚膜的性质和用途,所用的浆料有五浆料应用于浪涌保护电路,大功率电子浆料应用
类:导体、电阻、介质、绝缘和包封浆料(5?
于大功率厚膜元件
导体浆料用来制造厚膜导体,在厚膜电路中
按所用基片材料不同,又可分为陶瓷基片、
形成互连线、多层布线、微带线、焊接区、厚膜聚合物基片、玻璃基片和复合基片电子浆料等。
电阻端头、厚膜电容极板和低阻值电阻。焊接区目前陶瓷基片电子浆料应用最为普遍,其中
用来焊接或粘贴分立元件、器件和外引线,有时A12O2陶瓷基片电阻浆料发展最早,技术也最成
还用来焊接上金属盖,以实现整块基片的包封。熟,用量也最大。压电陶瓷基片等新型陶瓷基片
厚膜导体的用途各异,尚无一种浆料能满足所有电子浆料随着应用领域不断拓展,在陶瓷基片电
这些用途的要求,所以要用多种导体浆料。对导子浆料中占的比例开姈越来越大,陶瓷基片电子
体浆料的共同要求是电导大、附着牢、抗老化、浆料大都为高温烧成电子浆料。聚合物基片、玻
成本低、易焊接。常用的导体浆料中的金属成分璃基片和复合基片电子浆料的代表分别为聚酯及
是金或者金-铂、钯-金、钯-银、铂-银和钯-铜-银。聚酰亚胺基片、钠钙视窗玻璃基片和被釉金属绝
在厚膜导体浆料中,除了粒度合适的金属粉或金缘基片电子浆料,均是随着厚膜电路应用领域不
属有机化合物外,还有粒度和形状都适宜的玻璃断拓宽而发展起来的新型电子浆料,分别在低、
粉或金属氧化物,以及悬浮固体微粒的有机载体。中、高温下烧成,因其各自的专业领域性和不可
玻璃可把金属粉牢固地粘结在基片上,形成厚膜替代性,市场占有率日益扩大
导体,常用无碱玻璃,如硼硅铅