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采用厚膜工艺技术,可以制备出尺寸小、高密度、复杂电路的高导热、高导电的陶瓷散热片。铜导体浆料满足陶瓷散热片的技术要求,所以对散热片用铜浆的研发具有较大的实用价值和较好的经济效益。本文以铜系电子浆料用有机载体作为研究对象,研究了以铜粉为导电填料,混合溶剂有机载体、玻璃制备铜导体浆料的工艺过程。采用多次丝网印刷工艺、氮气气氛中烧结制备成铜导电膜。研究了不同溶剂配比有机载体挥发特性、流平性及不同配比组成的浆料的粘度、触变性、附着力、方阻,优化获得了有机载体、铜浆料较佳配方,测试了铜浆和铜导电膜的性能,制备了陶瓷散热片用厚铜膜导体浆料,得到以下结果:(1)采用乙基纤维素-松油醇-丁基卡必醇醋酸酯-邻苯二甲酸二丁酯为有机载体,配制的铜浆的流平性与溶剂挥发特性紧密相关。以松油醇-丁基卡必醇醋酸酯-邻苯二甲酸二丁酯混合溶剂为有机载体,具有层次性挥发特性,浆料的流平性优异,烧结后膜层表面光滑、平整。(2)制备了满足丝网印刷要求的有机载体,其配方和工艺条件为:ω(乙基纤维素)=8%,ω(松油醇)=57%,ω(丁基卡必醇醋酸酯)=23%,ω(邻苯二甲酸二丁酯)=10%,ω(蓖麻油)=0.5%,ω(聚酰胺蜡)=0.5%,ω(其他助剂)=1%,流平时间为8min,干燥时间为5min,烧结温度为820~850℃,烧结时间为30min。有机载体的制备工艺研究表明:有机溶剂的挥发特性决定了有机载体的性能,流平时间、干燥时间、烧结时间是影响印刷性能的重要因素。(3)采用多次丝网印刷工艺制备铜导体厚膜,经过一次印刷烘干、烧结后,铜浆料膜层厚度仅为10~15μm左右,经过二次印刷后,膜层厚度可达到25μm以上,三次以上丝网印刷后膜层厚度可达45μm以上,膜厚满足散热片对铜导电膜的要求。(4)铜浆的最佳配方为:铜粉76%,玻璃粉4%,有机载体20%。铜导电膜的性能:方阻为3.1mΩ/(?),附着力为15N/mm2,膜厚45~50μm。