高温导电铜浆的制备与性能研究+文献综述(3)
1.2.2 电子浆料的组成及作用
电子浆料主要由导电相(功能相)、玻璃相(粘结剂)和有机载体三部分组成，是多种固体粒子分散在有机载体中形成的复杂多级分散体系，研究内容涉及电子元件技术、贵金属冶金学、有机化学、陶瓷工艺等多个学科。
表1-1 电子浆料的组成及各自的作用
组成 成分 作用
功能相 导电浆料 Au、Ag、Pt、Pd、Pt/Au、Ag/Pd、Cu、Ni、Al等
控制电子浆料的导电机理
电阻浆料 Pd/Ag、RuO2、Bi2Ru2O7、SnO2
介质浆料 BaTiO3、金属氧化物、玻璃
粘结剂 硼酸硅玻璃、铝酸硅玻璃；金属氧化物：CuO、CdO、Bi2O3；混合体系：玻璃/金属氧化物；有机聚合物：环氧丙烯酸等 保证膜层与基材的附着强度以及膜层的物理化学性能
有机载体 挥发性溶剂：松油醇、丁基溶纤剂、丁基卡必醇、邻苯二甲酸二丁酯等；非挥发成分：纤文素类、丙烯酸类等 控制浆料流变特性和对基材的初始附着力
（1） 导电相
导电相作为浆料的主要功能相，其微观结构直接决定了浆料的电性能，并影响着固化膜的物理和机械性能。导电相通常以球形、片状或纤文状分散于基体中，构成导电通路。导电相有碳、金属、金属氧化物三大类，一般由贵金属Ru、Pd、Au、Ag或贱金属Cu、Ni、A1等组成。贵金属导电浆料的特点是经烧结后有很好的导电性，工艺简单，可在空气中烧结，烧结膜性能稳定。目前最常用的是银导体浆料，因为在所有的金属中银的电阻最低，氧化速度慢，而且氧化物也导电。但是随着电子信息产业的快速发展，做为关键材料的导电浆料扮演着及其重要的角色，随着信息产业的快速发展，作为关键材料的导体浆料扮演着极其重要的角色。因此为了满足对导电浆料的需求，高性能、低成本的贱金属原材料将大大提高电子产品的竞争能力，也必然成为导体浆料自身产业发展的必然条件。在一些重要用途的导电浆料中，铜浆将凭借导电性好和来源广得到广泛的运用。但是铜浆在制备过程中经高温烧结会被氧化而影响其导电性能，因此要在保护气氛中烧结。本实验研究了在氮气气氛中、不同烧结温度下、不同配比的超细铜粉做导电相制备的导电铜浆的性能。
（2） 粘结相
粘结相通常是玻璃、氧化物晶体或两者的组合，其主要作用是在厚膜元件的烧结过程中连接、拉紧、固定导电相粒子，并使整个膜层与基片牢固地结合起来。玻璃相的选择对成膜的机械性能和电性能有一定的影响。在厚膜导体层与基板之间起结合作用的粘结相，主要有玻璃型、无玻璃型、混合物型三类。本实验选用玻璃型粘结相，即在浆料制备过程中掺入玻璃粉作为粘结剂，烧结过程中玻璃粉熔解，在金属颗粒之间流动，并在浸润和毛细作用下扩散到导体膜层和基片之间的界面，冷却时凝固获得附着力。不同玻璃成分起到的作用有：(1)形成基本骨架，固定导电粒子。 (2)调节玻璃相的性能，使其与基体或导电相的物理、化学性能保持一致[12]。
本实验选用熔融法制备的玻璃型粘结相：将原料按配比混匀，在高铝坩埚中加热使原料变成熔融状态(温度高于熔点)，然后将液态混合物倒入冷水中冷淬(简称水淬) 再研磨成玻璃粉后，经过热处理，就得到所需粉料。简单的工艺流程为：配料→混匀→研磨→熔融→水淬→烘干→粉碎→水磨→烘干→装瓶待用。在加热过程中玻璃开始变形的温度叫做软化温度。由于实验选用了不同的烧结温度：600℃和800℃，所以实验选用了两种不同软化温度的玻璃作为粘结相。