一種高附著力的5g陶瓷濾波器電極銀漿及其制備方法

技術(shù)領(lǐng)域

1.本發(fā)明涉及金屬化工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高附著力的5g陶瓷濾波器電極銀漿及其制備方法。

背景技術(shù)：

2.5g的超高速、低時(shí)延以及海量介入的特性，使得5g網(wǎng)絡(luò)可以去支持很多新興科技，從單一的通信領(lǐng)域大大拓展到很多應(yīng)用領(lǐng)域。金屬銀漿在5g陶瓷介質(zhì)濾波器上得到廣泛應(yīng)用，從5g基站的規(guī)劃數(shù)量看，未來3-5年濾波器金屬銀漿的存量市場達(dá)到百億。隨著5g時(shí)代的到來，陶瓷濾波器擁有廣闊的市場和前景。

3.陶瓷濾波器通過在陶瓷表面印刷電路并與電路板焊接實(shí)現(xiàn)其功能，而銀具有導(dǎo)電能力強(qiáng)、熱膨脹系數(shù)接近瓷坯、熱穩(wěn)定性好、可直接在銀層上焊接金屬等優(yōu)點(diǎn)。盡管有很多機(jī)構(gòu)投入漿料的研究，但是適合5g陶瓷基座的比較少。陶瓷濾波器制備的材料種類眾多，本發(fā)明為鈦酸鎂陶瓷，要求銀漿的熱膨脹系數(shù)匹配好，結(jié)合力好，而且燒結(jié)后銀層致密，不存在銀層起皮、脫落，低附著力等問題。因此研發(fā)一種導(dǎo)電性能高、高附著力、表面形成致密性高及可焊性較好的5g陶瓷濾波器功能電極銀漿非常有必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.本發(fā)明的目的在于提供一種高附著力的5g陶瓷濾波器電極銀漿，由以下質(zhì)量百分比的原料制成：導(dǎo)電填料75%～85%；玻璃粉1%～3.5%；無機(jī)添加劑0.5%～2%；有機(jī)載體12%～23%；所述導(dǎo)電填料由三種不同粒徑的球狀銀粉組成，其中細(xì)顆粒銀粉、中顆粒銀粉和粗顆粒銀粉重量比分別為：25%～45%、40%～60%、15%～25%。

5.所述玻璃粉以重量百分含量計(jì)，其組分包括5%～10%的sio2、35%～50%的zno、20%～30%的b2o3、1%～5%的al2o3、1%～5%的na2o、2%～5%的bao、1%～6%的cao、0.5%～7%的k2o。

6.所述無機(jī)添加劑為bi2o3、cuo、li2o3中的一種或幾種。

7.所述有機(jī)載體的組分由80%～90%的有機(jī)溶劑和10%～20%的增稠劑組成。

8.優(yōu)選的，本發(fā)明所述細(xì)顆粒銀粉粒徑為小于0.5μm，比表面積為20～30m2/g；所述中顆粒銀粉粒徑為0.5～2.0μm，比表面積為6～10m2/g；所述粗顆粒銀粉粒徑2.5～5μm，比表面積為1～5m2/g。

9.優(yōu)選的，本發(fā)明所述玻璃粉經(jīng)過球磨、篩分的平均粒徑≤3μm。

10.優(yōu)選的，本發(fā)明所述玻璃粉的軟化溫度為420～470℃。

11.優(yōu)選的，本發(fā)明所述有機(jī)載體中的有機(jī)溶劑為丁基卡必醇、醋酸丁酯、松油醇、松節(jié)油、正丁醇、甲苯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或兩種以上；增稠劑為乙基纖維素、硝化纖

維素、聚異丁烯中的一種或兩種以上。

12.本發(fā)明的另一目的在于提供所述高附著力的5g陶瓷濾波器電極銀漿的制備方法，具體包括以下步驟：（1）將用于制備玻璃粉的原料按一定的比例稱取混合后置于箱式電阻爐中，隨爐升溫到1200～1300℃下熔煉，對熔煉得到的玻璃液進(jìn)行水淬、球磨、篩分，得到符合粒徑要求的玻璃粉，備用。

13.（2）按比例稱取有機(jī)溶劑和增稠劑在恒溫水浴鍋中（優(yōu)選80℃），電動攪拌直至混合物完全溶解，最后置于室溫冷卻，得到有機(jī)載體備用。

14.（3）按比例將銀粉、玻璃粉、無機(jī)添加劑、有機(jī)載體混合，混合均勻后在三輥機(jī)上充分研磨5～15次，獲得銀漿細(xì)度≤5μm。

15.本發(fā)明的有益效果：（1）本發(fā)明選用的si-zn-b系玻璃粉的軟化溫度在420～470℃、粒度分布均勻、與陶瓷介質(zhì)濾波器基體膨脹系數(shù)匹配，燒結(jié)溫度低，與基體的附著力度高；通過添加bi2o3、cuo、li2o3中的一種或幾種少量化合物，降低玻璃的軟化點(diǎn)，抑制玻璃相對功能陶瓷本體擴(kuò)散侵蝕，防止陶瓷體成分發(fā)生偏析影響器件功能，提高金屬層載流能力，提升陶瓷金屬化后銀漿具有良好機(jī)械結(jié)合強(qiáng)度。

16.（2）本發(fā)明使用的導(dǎo)電填料是由不同粒徑的銀粉組成，不同粒徑的銀粉在燒結(jié)期間互相填充間隙，使銀層更加致密，進(jìn)一步的提高附著力；使用的有機(jī)載體對于其粘度、粘附性、流平性、觸變性的調(diào)控均能使其滿足浸涂、噴涂工藝；本發(fā)明將銀粉、玻璃粉、有記載體、無機(jī)添加物按一定質(zhì)量配比混合均勻、軋制后得到導(dǎo)電銀漿，其具有合適得粘度和致密性等優(yōu)點(diǎn)，獨(dú)有的玻璃粉配方和銀漿配方，使得燒結(jié)后的銀層表面不會出現(xiàn)脫落、存在氣孔、表面灰暗等問題。

附圖說明

17.圖1為實(shí)施例1中銀漿燒結(jié)后的掃描電鏡圖；圖2為實(shí)施例2中銀漿燒結(jié)后的掃描電鏡圖；圖3為實(shí)施例3中銀漿燒結(jié)后的掃描電鏡圖。

具體實(shí)施方式

18.下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于這些實(shí)施例。

19.實(shí)施例1本發(fā)明中高附著力的5g陶瓷濾波器電極銀漿，材料的選擇為：導(dǎo)電填料選用的細(xì)顆粒銀粉，中顆粒銀粉和粗顆粒銀粉重量比分別為：25%，50%，25%；其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%。

20.玻璃粉選用的原料為10%的sio2、35%的zno、30%的b2o3、5%的al2o3、2.81%的na2o、5%的bao、6%的cao、3.53%的k2o，玻璃粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%。

21.有機(jī)載體選用的原料為85%的有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑為丁基卡必醇、醋酸丁酯、松油醇、松節(jié)油、正丁醇、甲苯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或兩種以上；15%的增稠劑，增稠劑為

乙基纖維素、硝化纖維素、聚異丁烯中的一種或兩種以上。有機(jī)載體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23%。

22.無機(jī)添加劑為bi2o3、cuo、li2o3中的一種或幾種，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%。

23.本實(shí)施例述5g陶瓷濾波器電極銀漿的制備方法，包括以下步驟：（1）將制備玻璃粉的原料按一定的質(zhì)量比稱取，將稱量好的所有原料經(jīng)初步混合后放入瑪瑙研磨罐中利用球磨機(jī)研磨4h，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為250r/min，使各組分充分混合，之后將研磨好的粉料過篩后烘干，然后將混合均勻的粉料放入洗凈烘干的剛玉坩堝中，并放到箱式電阻爐中進(jìn)行熔融，將熔融的玻璃液直接取出，迅速倒入去離子水中進(jìn)行水淬，最后取出塊狀玻璃置于干燥箱中干燥8h，得到玻璃固體顆粒；將所得塊狀玻璃放入行星式球磨機(jī)中球磨24h，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為250r/min，球磨后放入80℃干燥箱中恒溫干燥12h，經(jīng)過篩分，得到符合粒徑要求的玻璃粉備用。

24.（2）按質(zhì)量比稱取一定的有機(jī)溶劑和增稠劑并置于燒杯中，將燒杯放入80℃的水浴鍋中加熱，密閉攪拌直到乙基纖維素完全溶解為止，最后置于室溫冷卻，密封保存，便制得所需有機(jī)載體。（3）將銀粉、玻璃粉、無機(jī)添加劑、有機(jī)載體按上述質(zhì)量百分比稱取于研缽中，充分研磨后，采用三輥機(jī)研磨5～15次，得到銀漿。

25.本實(shí)施例所述方法制備的銀漿燒結(jié)在陶瓷片上的掃描電鏡圖如圖1所示，由圖可以看出雖然銀層燒結(jié)致密，但是還是存在孔洞。

26.實(shí)施例2本發(fā)明中高附著力的5g陶瓷濾波器電極銀漿，材料的選擇為：導(dǎo)電填料選用的細(xì)顆粒銀粉，中顆粒銀粉和粗顆粒銀粉重量比分別為： 45%，40%，15%。其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%。

27.玻璃粉選用的原料為9.7%的sio2、45.7%的zno、26.8%的b2o3、2%的al2o3、2.81%的na2o、2.83%的bao、3.02%的cao、3.53%的k2o，玻璃粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%。

28.有機(jī)載體選用的原料為90%的有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑為丁基卡必醇、醋酸丁酯、松油醇、松節(jié)油、正丁醇、甲苯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或兩種以上；10%的增稠劑，增稠劑為乙基纖維素、硝化纖維素、聚異丁烯中的一種或兩種以上。有機(jī)載體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14%。

29.無機(jī)添加劑為bi2o3、cuo、li2o3中的一種或幾種，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%。

30.上述5g陶瓷濾波器電極銀漿的制備方法，包括以下步驟：（1）將制備玻璃粉的原料按一定的質(zhì)量比稱取，將稱量好的所有原料經(jīng)初步混合后放入瑪瑙研磨罐中利用球磨機(jī)研磨4h，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為250r/min，使各組分充分混合，之后將研磨好的粉料過篩后烘干，然后將混合均勻的粉料放入洗凈烘干的剛玉坩堝中，并放到箱式電阻爐中進(jìn)行熔融，將熔融的玻璃液直接取出，迅速倒入去離子水中進(jìn)行水淬，最后取出塊狀玻璃置于干燥箱中干燥8h，得到玻璃固體顆粒；將所得塊狀玻璃放入行星式球磨機(jī)中球磨24h，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為250r/min，球磨后放入80℃干燥箱中恒溫干燥12h，經(jīng)過篩分，得到符合粒徑要求的玻璃粉備用。

31.（2）按質(zhì)量比稱取一定的有機(jī)溶劑和增稠劑并置于燒杯中，將燒杯放入80℃的水浴鍋中加熱，密閉攪拌直到乙基纖維素完全溶解為止，最后置于室溫冷卻，密封保存，便制得所需有機(jī)載體。（3）將銀粉、玻璃粉、無機(jī)添加劑、有機(jī)載體按上述質(zhì)量百分比稱取于研缽中，充分

研磨后，采用三輥機(jī)研磨5～15次，得到銀漿。

32.本實(shí)施例所述方法制備的銀漿燒結(jié)在陶瓷片上的掃描電鏡圖如圖1所示，由圖可以看出銀層燒結(jié)致密，存在少量孔洞；銀漿在燒結(jié)后并沒有出現(xiàn)起皮、翹起或開裂等現(xiàn)象。

33.實(shí)施例3本發(fā)明中高附著力的5g陶瓷濾波器電極銀漿，材料的選擇為：導(dǎo)電填料選用的細(xì)顆粒銀粉，中顆粒銀粉和粗顆粒銀粉重量比分別為：30%，50%，20%；其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%。

34.玻璃粉選用的原料為5%的sio2、50%的zno、30%的b2o3、1%的al2o3、5%的na2o、2.83%的bao、3.02%的cao、3.53%的k2o，玻璃粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%。

35.有機(jī)載體選用的原料為80%的有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑為丁基卡必醇、醋酸丁酯、松油醇、松節(jié)油、正丁醇、甲苯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或兩種以上； 20%的增稠劑，增稠劑為乙基纖維素、硝化纖維素、聚異丁烯中的一種或兩種以上。有機(jī)載體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%。

36.無機(jī)添加劑為bi2o3、cuo、li2o3中的一種或幾種，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%。

37.上述5g陶瓷濾波器電極銀漿的制備方法，包括以下步驟：（1）將制備玻璃粉的原料按一定的質(zhì)量比稱取，將稱量好的所有原料經(jīng)初步混合后放入瑪瑙研磨罐中利用球磨機(jī)研磨4h，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為250r/min，使各組分充分混合，之后將研磨好的粉料過篩后烘干，然后將混合均勻的粉料放入洗凈烘干的剛玉坩堝中，并放到箱式電阻爐中進(jìn)行熔融，將熔融的玻璃液直接取出，迅速倒入去離子水中進(jìn)行水淬，最后取出塊狀玻璃置于干燥箱中干燥8h，得到玻璃固體顆粒；將所得塊狀玻璃放入行星式球磨機(jī)中球磨24h，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為250r/min，球磨后放入80℃干燥箱中恒溫干燥12h，經(jīng)過篩分，得到符合粒徑要求的玻璃粉備用。

38.（2）按質(zhì)量比稱取一定的有機(jī)溶劑和增稠劑并置于燒杯中，將燒杯放入80℃的水浴鍋中加熱，密閉攪拌直到乙基纖維素完全溶解為止，最后置于室溫冷卻，密封保存，便制得所需有機(jī)載體。（3）將銀粉、玻璃粉、無機(jī)添加劑、有機(jī)載體按上述質(zhì)量百分比稱取于研缽中，充分研磨后，采用三輥機(jī)研磨5～15次，得到銀漿。

39.本實(shí)施例所述方法制備的銀漿燒結(jié)在陶瓷片上的掃描電鏡圖如圖1所示，由圖可以看出燒結(jié)存在孔洞，有臺階，燒結(jié)并不是很均勻。

40.不同實(shí)施例制備的銀獎，其性能如表1所示。

41.以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種高附著力的5g陶瓷濾波器電極銀漿，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的原料制成：導(dǎo)電填料75%～85%；玻璃粉1%～3.5%；無機(jī)添加劑0.5%～2%；有機(jī)載體12%～23%；所述導(dǎo)電填料由三種不同粒徑的球狀銀粉組成，其中細(xì)顆粒銀粉、中顆粒銀粉和粗顆粒銀粉重量比分別為：25%～45%、40%～60%、15%～25%；所述玻璃粉以重量百分含量計(jì)，其組分包括5%～10%的sio2、35%～50%的zno、20%～30%的b2o3、1%～5%的al2o3、1%～5%的na2o、2%～5%的bao、1%～6%的cao、0.5%～7%的k2o；所述無機(jī)添加劑為bi2o3、cuo、li2o3中的一種或幾種；所述有機(jī)載體的組分由80%～90%的有機(jī)溶劑和10%～20%的增稠劑組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高附著力的5g陶瓷濾波器電極銀漿，其特征在于：所述細(xì)顆粒銀粉粒徑為小于0.5μm，比表面積為20～30m2/g；所述中顆粒銀粉粒徑為0.5～2.0μm，比表面積為6～10m2/g；所述粗顆粒銀粉粒徑2.5～5μm，比表面積為1～5m2/g。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高附著力的5g陶瓷濾波器電極銀漿，其特征在于：所述玻璃粉經(jīng)過球磨、篩分的平均粒徑≤3μm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高附著力的5g陶瓷濾波器電極銀漿，其特征在于：所述玻璃粉的軟化溫度為420～470℃。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高附著力的5g陶瓷濾波器電極銀漿，其特征在于：所述有機(jī)溶劑為丁基卡必醇、醋酸丁酯、松油醇、松節(jié)油、正丁醇、甲苯、鄰苯二甲酸二丁酯中的一種或兩種以上；所述增稠劑為乙基纖維素、硝化纖維素、聚異丁烯中的一種或兩種以上。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述高附著力的5g陶瓷濾波器電極銀漿的制備方法，其特征在于：按如下步驟制備：（1）將用于制備玻璃粉的原料按一定的比例稱取混合后置于箱式電阻爐中，隨爐升溫到1200～1300℃下熔煉，對熔煉得到的玻璃液進(jìn)行水淬、球磨、篩分，得到符合粒徑要求的玻璃粉備用；（2）按比例稱取有機(jī)溶劑和增稠劑，在恒溫水浴鍋中，攪拌直至混合物完全溶解，最后置于室溫冷卻，得到有機(jī)載體備用；（3）按比例將銀粉、玻璃粉、無機(jī)添加劑、有機(jī)載體混合，混合均勻后在三輥機(jī)上充分研磨直至獲得銀漿細(xì)度≤5μm。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開一種高附著力的5G陶瓷濾波器電極銀漿及其制備方法，所述電極銀漿的質(zhì)量百分比組成為：導(dǎo)電填料75%～85%，玻璃粉1%～3.5%,無機(jī)添加劑0.5%～2%，有機(jī)載體12%～23%，所述玻璃粉為Si-Zn-B系玻璃，該玻璃粉能有效抑制玻璃相對功能陶瓷本體擴(kuò)散侵蝕，同時(shí)提升界面結(jié)合強(qiáng)度，降低玻璃體含量提升燒結(jié)金屬層載流能力。本發(fā)明的銀漿燒結(jié)后與陶瓷基體有高的附著力，銀層表面較高的致密性、導(dǎo)電性好，使濾波器有較高的品質(zhì)因數(shù)。濾波器有較高的品質(zhì)因數(shù)。

技術(shù)研發(fā)人員：甘國友 劉云川 李俊鵬 王添暐 張溧鎣 余向磊 劉力 朱人龍 杜景紅

受保護(hù)的技術(shù)使用者：昆明貴金屬研究所

技術(shù)研發(fā)日：2022.03.31

技術(shù)公布日：2022/7/5