采用銀-導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料制造多層器件的工藝研究.pdf

1、隨著表面組裝技術和電子設備小型化、輕量化、高性能化的發(fā)展，多層片式元器件成為社會發(fā)展的主流產(chǎn)品，多層技術的發(fā)展使器件內(nèi)部電極的面積大大增加，因此，多層電子元件的成本中電極材料所占的比例越來越大，而且現(xiàn)在用于生產(chǎn)的內(nèi)電極漿料多是Pd、Ag、Bd-Ag、Pt等貴金屬材料，這樣器件的成本就很高，基于這樣的背景，研發(fā)一種適于生產(chǎn)又價格便宜的內(nèi)電極漿料成為本課題的出發(fā)點。由于導電陶瓷具有電阻率低、熔點高、性質(zhì)穩(wěn)定、與陶瓷介質(zhì)熱脹系數(shù)相近等優(yōu)點，所

2、以本文采用向傳統(tǒng)內(nèi)電極漿料銀漿中摻入導電陶瓷粉的辦法制得了銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料，期望銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料能夠取代銀漿料，達到生產(chǎn)要求。 對銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料本課題組已經(jīng)對其燒成電極的微觀相貌及導電性做了研究，本文重點是對銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料的熱性能進行研究，并設計了將銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料用于生產(chǎn)的中試實驗工藝設計。 通過對銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料燒成的電極做SEM和XRD分析，得到其燒成

3、的電極與銀漿料燒成的電極一樣，有很好的燒成表面，表面光亮、平滑、致密。銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料在燒結(jié)過程中，導電陶瓷和銀在結(jié)構上沒有發(fā)生變化，它們只是簡單的物理機械混合，銀/導電陶瓷復合電極形成網(wǎng)絡通道結(jié)構。 在銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料的電性能方面研究了導電陶瓷含量、導電陶瓷種類、導電陶瓷的細度和燒結(jié)溫度對銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料的導電性的影響。當導電陶瓷含量比例<12％時，銀/導電陶瓷復合電極的室溫電阻率一直和銀電極的電

4、阻率在一個數(shù)量級上，而且增加速率很??；當導電陶瓷含量很小時（質(zhì)量分數(shù)小于15％），銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料中導電陶瓷種類對銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料導電性能的影響不是太明顯；在導電陶瓷含量相同的情況下，導電陶瓷的顆粒越小，銀/導電陶瓷復合電極的室溫電阻率越低；銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料的燒成溫度對銀/導電陶瓷復合電極室溫電阻率的影響不大。 本文重點對銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料的熱性能進行了研究，首先對兩種種類四種目數(shù)的銀/導電

5、陶瓷復合內(nèi)電極漿料、工業(yè)用銀漿料、工業(yè)用NiCuZn鐵氧體粉料做了差熱分析實驗，分析實驗結(jié)果得到鎳酸鑭（LaNiO3）系列和鎳酸鐵鑭（LaFe0．25Ni0．75O3）系列導電陶瓷的復合漿料的差熱曲線大致相似，失重溫度范圍基本都在80℃到300℃之間，失重量偶有差別，但在允許范圍內(nèi)，之后無明顯的失重，DTA曲線也無明顯雜項峰，表現(xiàn)為吸熱；銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料的失重情況與工業(yè)用內(nèi)電極銀漿料的失重情況、與NiCuZn鐵氧體粉料的失重情

6、況在失重區(qū)間及失重量上能夠達到匹配，進而得到銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料在燒結(jié)過程中能與NiCuZn鐵氧體粉料達到熱反應的匹配。 其次對銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料和NiCuZn鐵氧體粉料做了收縮率實驗，通過實驗分析得到銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料與NiCuZn鐵氧體粉料的收縮區(qū)間理論上基本一致，收縮率大小也基本一致，初步得出結(jié)論是兩者收縮性基本相匹配。 從電特性和熱特性等方面銀/導電陶瓷復合內(nèi)電極漿料都能在理論上取代銀漿料，