电子浆料用有机载体

1、电子浆料用有机载体有机载体(有时称为有机黏合剂)的功能是把金属粉和作粘合用的玻璃粉及其它固体粉末混 合分散成膏状浆料，以便用丝网印刷方法将其印刷在陶瓷基片上。根据使用情况，对有机载体有以下要求：(1) 应是化学惰性物质。 载体与固体粉粒接触(包括在加热情况下)时，不能发生化学反应。(2) 能形成悬浮体。载体与固体粉粒相接触的界面上， 表面张力应小，以保证固体与 液体之间很好地浸润。液体中应有使电解质稳定的极性基团， 不应有过量的凝结剂，避免浆 料在长期存放时发生凝结变质。(3) 有适度的流变性。载体与固体粉粒结合时，能提供网状结构的凝聚成份，以形成 塑流型触变系统。载体的粘度要适中，并可调节。

2、(4) 有适度的挥发性。载体在室温下饱和蒸气压要低。但在一定的温度下，其中的溶 剂应易挥发，在高温下能够迅速挥发，使网印的浆料不产生二次流动现象。(5) 粘结性能好。载体能浸润陶瓷基片表面，因此其表面张力应适当，使其能牢固 地粘附在基片上。(6) 其它特性。载体应无固定沸点，在加热过程中逐步汽化、燃烧。避免造成电阻膜上的针孔。在一定的高温下应完全燃烧而不留灰分。载体由溶剂(挥发成分)、增稠剂(非挥发成分又叫凝聚剂)、流动性控制剂、表面活 性剂等组成，每种成分可以是一种或数种材料组成。( 一)溶剂溶剂用量占载体重量的80%以上，是比较粘稠的有机液体，能够提供极性基团，其特点是能溶解纤维素之类的增

3、稠剂。溶剂的沸点应高，常温下不易挥发。一般采用松油醇、醋酸丁基卡必醇、乙二醇乙醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、卵 磷脂、熏衣草油、大茴香油等。1 松油醇松油醇，有四种异构体， 一般商品中是以 a异构体为主的混合物。它是无色粘稠液体或无色透明低熔点晶体，具有甜的紫丁香气味， 溶于乙醇，微溶于水或甘油。载体中常用的松油醇为a、3异构体类，表1列出松油醇的物理化学常数。表2列出松油醇在使用前的检测指标。表I松油醇的物理化学常数色状无色液体，室比重(15C)旋光度 凝固点沸点馏程折光率(20C)温下稠厚，具士 0.936有甜紫丁香0.94I气昧或百合在一 0°0 '及 +0

4、°10'之间型香气所有产品在 加晶种后应 在2 C时结 晶214224C, 91.48250%在5C内蒸,1.4850酒精中溶解度溶于2容积及更多容积的70 %洒精中溶于4容积 及更多容积的60 %酒精 中溶于8容积及更多容 积50 %酒精中表2松油醇的检测指标比重范围，20/4C沸点范围，214224C折光率，20C杂质含量水分含量O. 9310.9395% V/ V1.48251.4855用气相色谱仪检测 用卡尔费希尔滴定法2 醋酸丁基卡必醇，醋酸丁基卡必醇俗称丁基卡必醇醋酸脂，其分子结构式如下:CH3COOCH3CH20CH2CH2OCH2(CH2)2CH3它是无色液体

5、，比重为0. 985(20 /4C)，沸点246. 80C，凝固点一 32。3C。台匕 冃匕与大多数有机溶剂相溶，是油类、树脂、树胶、硝化纤维素等的溶剂，也用作增塑剂。3 .柠檬酸三丁酯柠檬酸三丁酯学名为柠檬酸三正丁酯，它是几乎无色的油状液体，比重为1.042(25 / 25 C),折光率1.443(25 C )，沸点(133 2 3Pa)为170C，流动点一 62. 2 C,闪点185 C(开皿)，粘度(25 C )为0.00319Pas，不溶于水。 柠檬酸三丁酯可用作各种纤维树脂的增塑剂。4 .卵磷脂卵磷脂是由甘油、脂肪酸、磷酸和胆碱组成的一种磷脂。新鲜制品是白色腊状物。在空气中易变成黄色

6、或棕色。比重1.0305(24 /4 C )，不溶于水(但能溶胀)，溶于乙醇、乙醚、氯仿、石油醚、矿物油和脂肪酸等。用作乳化剂、润湿剂、抗氧剂、起泡 剂等.(=) 增稠剂增稠剂的作用是提高浆料的粘稠性和塑性。采用高分子量的有机聚合物作为增稠剂，通常为网状、链状结构，有极性较强的基团，常温下是固体粉粒状或凝聚状液体，能溶解于某 些溶剂，在一定温度下溶剂挥发后能成坚膜。高温下(300 C以上)能够热分解逸出而无残留灰分。常用增塑剂有乙基纤维素、硝化纤维素、聚异乙烯、聚乙烯乙醇、聚甲基苯乙烯、聚 甲基丙烯酸甲酯等。1 .乙基纤维素乙基纤维素又称纤维素乙醚，呈微黄色或白色，是粒状热塑性硬粒状固体。其分

7、子式 为C6H7O2(OH)3-X.(OC2H5)X n其中X为乙氧基取代度。分子量约为125000。其性质随乙氧基含量而定， 比重为1.131.14 , 软化温度116130 C,熔化温度165185C。能生成坚韧的薄膜，在低温下保持其挠曲性。它溶于许多溶剂，对碱和稀酸稳定。少量的乙基纤维素溶于中性溶剂中，能产生很大的粘度。在有机溶剂中的溶解度随乙氧基的含量而不同。电子浆料使用的乙基纤维素，乙氧基含量为4546%,分子量不宜过大，否则易产生凝胶。乙基纤维素在200 C左右开始热分解，到400 C 基本分解完，到800 C才完全分解。2 .硝化纤维素硝化纤维素是硝酸纤维素的误称，亦称纤维素硝酸

8、酯。呈微黄色，外观象纤维。其分子式为C6H7O2(OH)3-x(ONO2)x n其中x为酯化度，n为聚合度。其性质随含氮量而定(一般含氮最为1014%)。含氮量高的 称为火棉，含氮量低的称为胶棉。胶棉不溶于水，部分溶于乙醇乙醚混合液中，它能溶于卡必醇、松油醇、柠檬酸三丁酯等溶剂。无机酸对它有较大的破坏怍用，碱易使它皂化脱酯。在长期照射或热作用下，即能引起分解，含氮量降低，重量减小， 溶液粘度与机械强度剧烈下降等现象，同时在有机溶剂中的溶解度亦发生变化。3 .聚a 甲基苯乙烯该材料，粘度大(22Pa2 s)。同乙基纤维素相比， 具有300 C以下可以分解掉 20% (乙基 纤维素为10% )、4

9、00 一 500C全部分解不留灰分的优点，因此能减少烧结时膜表面出现的气泡。（三）流动性控制剂浆料在烧结前膜层呈凝结状态，烧结初期膜层中载体受热软化、熔融，易产生二次流动，造成烧结后膜层出现裂缝，为此在浆料中加人流动性控制剂以控制二次流动；即加入一些添加剂使载体在熔融前不断升华而增加粘稠性，在电子浆料中流性控制剂的应用并不广泛，只有在要求比较高的细线厚膜导体浆料中才应用。常用流性控制剂为糠酸、对苯二酸、 硫酸铵等。1 糠酸糠酸又称3 一呋喃羧酸，是无色晶体。熔点为133134C,沸点为230232C。微溶于冷水，溶于热水、乙醇和乙醚，在浆料中的用量一般为5% （重量）。2 对苯二（甲）酸对苯二

10、酸为白色晶体，比重为1. 510。约在300C升华。能溶于碱溶液，稍溶于热乙醇，微溶于水，不溶于乙醚、冰醋酸和氯仿。可用于制造合成树脂、合成纤维和增塑剂等，在浆 料中的用量一般为 5% （重量）。3 .硫酸铵硫酸铵俗称硫铵，纯品是无色斜方晶体。分子式为（NH4）2S04，比重1 . 769（20/4 C ）。在封闭管中，熔点513 ± 2C,在敞口管中，加热至100 C时开始分解成酸式硫酸铵 （NH4HS04）。 溶于水，不溶于醇。工业品是白色或带徽黄色的小晶粒， 含氮量约为2021% o在浆料中的用量一般为5% （重量）。（四）表面活性剂J表面活性剂用来降低载体与固体粉粒界面的表面张力，使有机载体能充分润湿固体粉粒的表面。一般表面活性剂为甲苯、乙醇、环己酮等材料。（五）有机载体的制备将增塑剂、溶剂混和并在水浴锅中加热，使增塑剂完全溶解，然后将