[0001] 本发明属于电子浆料技术领域，进一步来说涉及导体浆料技术领域，具体来说，涉及一种高可靠耐焊接导体浆料及其制备方法。

[0002] 近些年科技发展日新月异，系统、整机对集成电路体积、重量、精度、可靠性等性能要求越来越高，尤其是高性能、多功能、高密度、定制化厚膜混合集成电路需求迫切，同时电子元器件也正朝着高精度与小型化、基板集成化、材料多样化这三个方向发展，对高端电子浆料在高温环境下稳定工作的能力提出了更高的要求。

[0003] 厚膜混合集成电路是通过在陶瓷基片上使用丝网印刷技术将导体浆料、电阻浆料、绝缘浆料等印制成图形，通过高温烧结形成电路连接。其导体浆料主要承担着导电和焊接作用，厚膜混合集成电路工艺过程中，通常要在厚膜导体焊接层上反复多次焊接产品，且由于厚膜混合集成电路常在高温环境下使用，所以要求导体浆料具有优异的导电性能、高附着力、良好的环境稳定性等要求。

[0004] 现有的导体浆料通常由金属粉体、无机粘接相均匀混合而成，通过高温烧结形成导电膜附着于陶瓷基片上。现有技术如专利CN112951479A所示制成的导体浆料耐焊性较差，耐焊时间短，通常耐焊20S左右。且经过环境实验后，附着力变差，发生电极膜层脱落问题。

[0005] 有鉴于此，特提出本发明。

[0021] 所述一种高可靠耐焊导体浆料及其制备方法，具体实施案例如下：实施例1：

[0022] 所述导体浆料包括以下质量百分比的各组分：75%的球状银粉、3.5%的无铅微晶玻璃、21.5%的有机载体。

[0023] 所述银粉的粒径为0.2µm～4µm，比表面积为1.5m2/g，振实密度为3.5g/cm3。

[0024] 所述有机载体组分包括24.8%的松油醇、8.5%的邻苯二甲酸二丁酯、8.6%的乙基纤维素、13.4%的丙烯酸树脂、5.7%的大豆卵磷脂、15.3%的乙二醇乙醚醋酸酯、20%的醇酯十二。

[0025] 所述无机微晶玻璃粉的组分包括30.5%的Bi2O3、8.3%的SiO2、10.5%的B2O3、10%的CuO、8%的CaO、15.2%的TiO2、5.7%的Li2O、11.8%的MgO，玻璃粉粒径≤5µm，软化点为780℃～850℃。

[0026] 所述导体浆料的制备方法如下：(1)有机载体制备：按照有机载体配方称量原料，包括溶剂、树脂、助剂等，混合原料后，加热至100℃进行溶解，溶解至载体中无明显溶质，溶解完成后使用滤布过滤杂质，放置至常温备用。

[0027] (2)无铅微晶玻璃粉制备：按照无铅微晶玻璃粉配方称量原料，使用打粉机混合5次，每次2min，混合均匀后，使用坩埚装好，放入熔炼炉1000℃熔炼2h，熔炼完成后高温倒出水淬，球磨20h，测试玻璃粉的粒径为≤5µm。

[0028] (3)浆料制备：将所述的金属粉体、无铅微晶玻璃粉、有机载体、助剂均匀混合，使用三辊轧机均匀分散，测试导体浆料细度≤8µm。实施例2：

[0029] 所述导体浆料包括以下质量百分比的各组分：70%的球形银钯粉、2.8%的无铅微晶玻璃、27.2%的有机载体。

[0030] 所述银钯粉的粒径为0.5µm～1.5µm，比表面积为2.8m2/g，振实密度为2.7g/cm3。

[0031] 所述有机载体组分包括24.8%的硬脂酸、2.5%的气相二氧化硅、12.6%的醋酸纤维素、10.5%的聚乙烯醇缩丁醛、5.7%的邻苯二甲酸二甲酯、8.5%的乙二醇乙醚醋酸酯、5.9%的柠檬酸三丁酯、7.4%的聚酰胺蜡。

[0032] 所述无机微晶玻璃粉的组分包括27.1%的Bi2O3、13.4%的SiO2、11.5%的B2O3、17.3%的TiO2、10.6%的Li2O、20.1%的MgO，玻璃粉粒径为3µm～6µm，软化点为780℃～900℃。

[0033] 所述导体浆料的制备方法包如下：(1)有机载体制备：按照有机载体配方称量原料，包括溶剂、树脂、助剂等，混合原料后，加热至80℃进行溶解，溶解至载体中无明显溶质，溶解完成后使用滤布过滤杂质，放置至常温备用。

[0034] (2)无铅微晶玻璃粉制备：按照无铅微晶玻璃粉配方称量原料，使用打粉机混合8次，每次2min，混合均匀后，使用坩埚装好，放入熔炼炉1100℃熔炼3h，熔炼完成后高温倒出水淬，球磨20h，测试玻璃粉的粒径为≤6µm。

[0035] (3)浆料制备：将所述的金属粉体、无铅微晶玻璃粉、有机载体、助剂均匀混合，使用三辊轧机均匀分散，测试导体浆料细度≤5µm。实施例3：

[0036] 所述导体浆料包括以下质量百分比的各组分：70%的球形银粉、8%的球形铂粉、2.5%的无铅微晶玻璃、17%的有机载体。

[0037] 所述银粉的粒径为0.4µm～2µm，比表面积为1.5m2/g，振实密度为3.5g/cm3。

[0038] 所述铂粉的粒径为0.4µm～1.8µm，比表面积为1.7m2/g，振实密度为5.3g/cm3。

[0039] 所述有机载体组分为15.2%的聚甲基丙烯酸甲酯、2.1%的氢化蓖麻油、5.6%的有机硅氧烷、23.4%的乙二醇乙醚醋酸酯、32.7%的聚乙烯醇缩丁醛、4.3%的乙基纤维素、16.7%的醇酯十二。

[0040] 所述无机微晶玻璃粉的组分为28.0%的Bi2O3、20.4%的SiO2、24.7%的B2O3、13.5%的CaO、8.9%的TiO2、4.5%MgO，玻璃粉的粒径≤7µm，软化点为730℃～850℃。

[0041] 所述导体浆料的制备方法如下：(1)有机载体制备：按照有机载体配方称量原料，包括溶剂、树脂、助剂等，混合原料后，加热至110℃进行溶解，溶解至载体中无明显溶质，溶解完成后使用滤布过滤杂质，放置至常温备用。

[0042] (2)无铅微晶玻璃粉制备：按照无铅微晶玻璃粉配方称量原料，使用打粉机混合6次，每次3min，混合均匀后，使用坩埚装好，放入熔炼炉1300℃熔炼3h，熔炼完成后高温倒出水淬，球磨16h，测试玻璃粉的粒径为≤7µm。

[0043] (3)浆料制备：将所述的金属粉体、无铅微晶玻璃粉、有机载体、助剂均匀混合，使用三辊轧机均匀分散，测试导体浆料细度≤10µm。实施例4：

[0044] 所述导体浆料包括以下质量百分比的各组分：50%的球形银粉、17%的片状银粉、5.0%的无铅微晶玻璃、28%的有机载体。

[0045] 所述球形银粉的粒径为0.3µm～1.86µm，比表面积为3.7m2/g，振实密度为2.6g/3
cm，烧损1.36%。

[0046] 所述片状银粉的粒径为1.5µm～5.42µm，比表面积为1.57m2/g，振实密度为2.6g/3
cm，烧损0.47%。

[0047] 所述有机载体组分为32.7%的松油醇、12.3%的乙基纤维素、23.8%的醋酸纤维素、17.1%的DBE、6.7%的柠檬酸三丁酯、7.4%的有机膨润土。

[0048] 所述无机微晶玻璃粉的组分为37.5%的Bi2O3、15.8%的SiO2、26.4%的TiO2、6.6%的Al2O3、13.7�O3，玻璃粉的为≤6.5µm，软化点为780℃～870℃。

[0049] 所述导体浆料的制备方法如下：(1)有机载体制备：按照有机载体配方称量原料，包括溶剂、树脂、助剂等，混合原料后，加热至110℃进行溶解，溶解至载体中无明显溶质，溶解完成后使用滤布过滤杂质，放置至常温备用。

[0050] (2)无铅微晶玻璃粉制备：按照无铅微晶玻璃粉配方称量原料，使用打粉机混合8次，每次2min，混合均匀后，使用坩埚装好，放入熔炼炉1150℃熔炼4h，熔炼完成后高温倒出水淬，球磨24h，测试玻璃粉的粒径为≤6.5µm。

[0051] (3)浆料制备：将所述的金属粉体、无铅微晶玻璃粉、有机载体、助剂均匀混合，使用三辊轧机均匀分散，测试导体浆料细度≤7µm。

[0052] 对实施例1～4制得的导体浆料中的耐焊性及可靠性进行测试。具体方法为：耐焊性测试方法参照GBT 17473.7～2008 微电子技术用贵金属浆料测试方法，其中耐焊性测试以时间计，直至焊锡面积≤9/10；附着力测试方法参照GBT 17473.4～2008 微电子技术用贵金属浆料测试方法，其中老化附着力测试为，将焊接好引线的产品置于150℃@1000 h环境下，完成老化后进行测试。结果如下表1：表1 实施例1～4浆料测试结果数据

[0053] 由表1结果可见，同比现有技术专利CN112951479A的实施例3，本发明所述的导体浆料耐焊时长由原来的20S提高到了30S～50S，从耐焊时间上来说时间延长10S～30S；导体浆料的老化附着力提高了4.9N～17.0 N。

[0054] 对实施例1中高结晶银粉进行X射线衍射(XRD)测试结果如图1所示。

[0055] 对实施例1中高结晶银粉进行扫描电镜(SEM)的图片结果如图2所示。

[0056] 对实施例1中无铅微晶玻璃粉进行扫描电镜(SEM)的图片结果如图3所示。

[0057] 由图1‑3进一步表明，高结晶银粉和无铅微晶玻璃粉的结构对提高导体浆料的耐焊性和环境实验下的附着力起到根本性的作用。

[0058] 综上，本发明浆料通过选取高结晶度金属粉体，增加了浆料的耐焊性；通过研究玻璃粉配方，提升玻璃粉的析晶性能。本发明中的无铅微晶玻璃粉，在浆料烧结过程中析出稳定晶体，在浆料中形成骨架，以提升浆料在高温环境下的稳定性。参照实施例1～4的测试结果，浆料的耐焊性和环境实验下的附着力得到了显著提升，解决了现有技术中存在的耐焊性差和环境实验后的附着力差等问题。

[0059] 本发明具有好的耐焊性及高可靠性，可以保证浆料膜层在环境试验后的附着力。

[0060] 最后应说明的是：上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，本发明包括但不限于以上实施例，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡符合本发明要求的实施方案均属于本发明的保护范围。