一种用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料及其制备方法与流程

1.本发明属于电子浆料技术领域，尤其涉及一种用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料及其制备方法。


背景技术：

2.随着移动通信网络的发展，通讯信号将采用更高的微波甚至毫米波频段，而滤波器的作用变得越来越重要。这时陶瓷介质滤波器因其体积小、损耗小、高q值等优点渐渐取代金属腔滤波器成为主流滤波器。凭借其优良的性能，在移动通信领域中拥有更为广阔的应用空间。
3.为了提高陶瓷介质滤波器的性能，在陶瓷介质滤波器的表面涂覆银浆层。因此，金属化是陶瓷介质滤波器关键技术之一，对滤波器的性能和可靠性都有直接的影响。其中，滤波器会有一个面作为功能面与pcb板通过焊锡实现焊接。而常规浆料为追求更高的q值，更低的插损，会尽可能选择烧结活性更高的银粉组合，银层烧结极为致密，但致密的银层与pcb板焊接时，容易发生滤波器陶瓷面的焊锡附着力偏低，陶瓷面与银层开裂、焊点拉裂等，进而影响滤波器性能，缩短了产品的使用寿命。


技术实现要素：

4.针对以上技术问题，本发明提供了一种用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料及其制备方法，本发明通过引入片状银粉、微晶银粉，使银层致密性下降，改善滤波器功能面与pcb焊接时的蚀银现象，有效增强耐焊性，提升将浆料的附着力；或引入bi-cu-b-mn玻璃粉，改善浆料耐焊性，提升浆料的附着力。
5.为实现上述目的，本发明的技术方案为：
6.一种用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料，按照重量比例计包括60-90份银粉、0.5-3份玻璃粉、0.5-3份无机添加剂、3-15份有机载体和3-15份溶剂；
7.所述银粉按照重量比例计包括10-50份球形银粉、5-40份片状银粉和10-50份微晶银粉，和/或
8.所述玻璃粉按照重量比例计包括氧化铋30-70份、氧化铜10-40份、氧化硼5-20份、氧化锰1-15份、氧化硅0.1-15份、氧化铝0.1-5份、氧化钙0.1-3份、氧化钠0.1-3份和氧化锂0.1-3份。
9.优选地，所述球形银粉的重量比例为20-40份，粒径d50为1-3μm，比表面积0.3-0.6m2/g，振实密度5-7g/cm3。
10.优选地，所述片状银粉的重量比例为10-30份，粒径d50为1-4μm，比表面积0.5-1.5m2/g，振实密度3-5g/cm3。
11.优选地，所述微晶银粉的重量比例为20-40份，粒径d50为0.1-0.3μm，比表面积2.4-4.0m2/g，振实密度2-4g/cm3。
12.优选地，所述玻璃粉包括氧化铋40-60份、氧化铜12-30份、氧化硼7-15份、氧化锰
3-12份、氧化硅1-12份、氧化铝0.1-3份、氧化钙0.1-2份、氧化钠0.1-2份和氧化锂0.1-2份。
13.优选地，所述无机添加剂为氧化铋、氧化铜、氧化锌、氧化锆、氧化锡或氧化铁中的任意一种或几种。
14.优选地，所述有机载体为乙基纤维素、松香树脂、丙烯酸树脂、二乙二醇单丁醚、松油醇或二乙二醇丁醚醋酸酯中的任意一种或几种。
15.优选地，所述溶剂为二乙二醇单丁醚、松油醇、二乙二醇丁醚醋酸酯、dbe或醇酯十二中的任意一种或几种。
16.基于相同的发明构思，本发明还提供了一种用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料的制备方法，包括以下步骤：
17.步骤a：制备玻璃粉：按质量比重30-70份氧化铋、10-40份氧化铜、5-20份氧化硼、1-15份氧化锰、0.1-15份氧化硅、0.1-5份氧化铝、0.1-3份氧化钙、0.1-3份氧化钠和0.1-3份氧化锂称取分析纯氧化物进行混合，将混合后的氧化物进行高温熔化、冷轧，得到玻璃熔片，然后将玻璃熔片球磨后过筛，得到玻璃粉；
18.步骤b；按照质量比重取65-90份银粉和0.5-3份步骤a制得的玻璃粉，0.5-3份无机添加剂，3-15份有机载体，3-15份溶剂，置于带有分散盘的反应釜中进行搅拌，搅拌好置于三辊机上进行三辊，得到细度小于10μm的浆料；
19.其中，银粉为球形银粉或10-50份球形银粉、5-40份片状银粉、10-50份微晶银粉的混合银粉。
20.优选地，所述氧化物高温熔化具体为：将混合后的分析纯氧化物置于氧化铝坩埚中，放入高温马弗炉中，1100-1200℃保温40-60min。
21.优选地，将熔化后的氧化物倒在润冷轧机上进行冷轧碾压，得到玻璃熔片。
22.优选地，将玻璃熔片、乙醇和氧化锆球磨珠置入尼龙罐中，放在对辊机上进行球磨36-60h后，取尼龙罐中液体进行200-250目过筛，过筛后烘干，烘干后的粉体进行300-400目过筛。
23.优选地，有机载体为质量比重10-20份乙基纤维素和80-90份的二乙二醇单丁醚混合物，具体制备为：将乙基纤维素与二乙二醇单丁醚混合，并置于90℃的恒温油浴锅中进行加热并搅拌4h。
24.本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
25.现有滤波器的功能面与pcb板焊接时，致密的银层易与焊锡料形成合金，在smt阶段很容易发生焊锡与银层全部反应，造成蚀银，导致滤波器表面没有银浆包覆，影响附着力。本发明的浆料采用的银粉包括球形银粉、片状银粉和微晶银粉，相对常用的球形银粉，引入片状银粉和微晶银粉，不规则银粉的引入，降低银粉的堆积密度，使烧结后银层致密型下降，烧结后银层的空隙可阻碍焊锡料的快速侵蚀，增强耐焊性，增强银层与陶瓷滤波器的附着力。因此本发明通过引入片状银粉和微晶银粉，使银浆烧结形成不致密结构的银层，改善smt阶段的蚀银现象，进而增强耐焊性，并且提升附着力。
26.本发明还可以采用bi-cu-b-mn玻璃粉，该玻璃可以留在银层内的空隙中，阻碍焊料对银层的侵蚀，改善浆料耐焊性，同时增强与陶瓷滤波器的结合力，因此本发明的bi-cu-b-mn玻璃粉相对于常规bi-zn-b有更好的耐焊性能，并且可以提升附着力。
27.本发明提供的浆料更优的可以用在陶瓷介质滤波器的功能面，增强滤波器的耐焊性，提升银层附着力，进而增强滤波器的可靠性及使用寿命。
具体实施方式
28.以下结合具体实施例对本发明提出的一种用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料及其制备方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。
29.实施例1
30.滤波器的功能面与pcb板通过焊锡实现焊接时，由于现有的浆料为追求更高的q值，更低的插损，会尽可能选择烧结活性更高的银粉组合，银层烧结极为致密，但致密的银层易与焊锡料形成合金，在smt阶段很容易发生焊锡与银层全部反应，造成蚀银，导致滤波器表面没有银浆包覆，影响滤波器的性能。因此，本实施例引入不同片状银粉和微晶银粉，改善银层蚀银现象。
31.本实施例的用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料，按照重量比例计包括65-90份银粉、0.5-3份玻璃粉、0.5-3份无机添加剂、3-15份有机载体和3-15份溶剂；
32.银粉按照重量比例计包括10-50份球形银粉、5-40份片状银粉和10-50份微晶银粉。
33.球形银粉的重量比例优选为20-40份，粒径d50为1-3μm，比表面积0.3-0.6m2/g，振实密度5-7g/cm3。
34.片状银粉的重量比例优选为10-30份，粒径d50为1-4μm，比表面积0.5-1.5m2/g，振实密度3-5g/cm3。
35.微晶银粉的重量比例优选为20-40份，粒径d50为0.1-0.3μm，比表面积2-4m2/g，振实密度2-4g/cm3。
36.实施例2
37.本实施例提供了一种用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料，按照重量比例计包括65-90份银粉、0.5-3份玻璃粉、0.5-3份无机添加剂、3-15份有机载体和3-15份溶剂；
38.玻璃粉按照重量比例计包括氧化铋30-70份、氧化铜10-40份、氧化硼5-20份、氧化锰1-15份、氧化硅0.1-15份、氧化铝0.1-5份、氧化钙0.1-3份、氧化钠0.1-3份和氧化锂0.1-3份。
39.优选地，玻璃粉包括氧化铋40-60份、氧化铜12-30份、氧化硼7-15份、氧化锰3-12份、氧化硅1-12份、氧化铝0.1-3份、氧化钙0.1-2份、氧化钠0.1-2份和氧化锂0.1-2份。
40.本实施例引入bi-cu-b-mn玻璃也能改善焊接面耐焊性，提升浆料的附着力。
41.实施例3
42.在本实施例中同时含有实施例1的10-50份球形银粉、5-40份片状银粉和10-50份微晶银粉和实施例2的氧化铋40-60份、氧化铜12-30份、氧化硼7-15份、氧化锰3-12份、氧化硅1-12份、氧化铝0.1-3份、氧化钙0.1-2份、氧化钠0.1-2份和氧化锂0.1-2份玻璃粉。
43.实施例1-3中的无机添加剂为氧化铋、氧化铜、氧化锌、氧化锆、氧化锡或氧化铁中的任意一种或几种。
44.有机载体为乙基纤维素、松香树脂、丙烯酸树脂、二乙二醇单丁醚、松油醇或二乙二醇丁醚醋酸酯中的任意一种或几种。
45.溶剂为二乙二醇单丁醚、松油醇、二乙二醇丁醚醋酸酯、dbe或醇酯十二中的任意一种或几种。
46.以下以具体的实验案例并结合实验数据，阐述本发明的观点
47.根据下表中列举的原材料制备浆料：
[0048][0049]
其中上述的玻璃粉对比例包括：35份氧化铋，8份氧化硅，30份氧化锌，17份氧化硼，10份氧化钙。
[0050]
上述实施例4-12对应的玻璃实施例为：
实施样7平整8.0μmokok25.9n/mm2实施样8平整8.5μmokok26.4n/mm2实施样9平整8.4μmokok25.9n/mm2实施样10平整8.5μmokok26.1n/mm2实施样11平整8.3μmokok25.5n/mm2实施样12平整8.3μmokok26.0n/mm2[0059]
从上述的实验结果可以看出，实施样1-12的耐焊性均不错，附着力大于对比样1-3，而实施样1-3相对于对比样1-3，不仅改善了耐焊性，而且附着力大于对比样1-3，说明需要同时采用球形银粉+片状银粉+微晶银粉可以增强浆料的耐焊性，同时增加浆料的附着力，主要是因为在球形银粉的基础上引入了不规则的片状银粉和微晶银粉，降低银粉的堆积密度，使烧结后银层致密型下降，烧结后银层的空隙可阻碍焊锡料的快速侵蚀，增强耐焊性，增强银层与陶瓷滤波器的附着力；实施样4-6的附着力相比于对比样1-3，说明使用本发明的玻璃粉也能够改善浆料的耐焊性，增加附着力，这主要是因为本实施例的bi-cu-b-mn玻璃粉可以留在银层内的空隙中，阻碍焊料对银层的侵蚀，进而改善浆料的耐焊性，增加银层与陶瓷滤波器的附着力；实施样7-12的附着力均大于实施样1-6，说明同时采用球形银粉+片状银粉+微晶银粉作为银粉，bi-cu-b-mn玻璃粉，可更大幅度地增加银层附着力。
[0060]
上面结合实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明做出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

技术特征：
1.一种用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料，其特征在于，按照重量比例计包括65-90份银粉、0.5-3份玻璃粉、0.5-3份无机添加剂、3-15份有机载体和3-15份溶剂；所述银粉按照重量比例计包括10-50份球形银粉、5-40份片状银粉和10-50份微晶银粉，和/或所述玻璃粉按照重量比例计包括氧化铋30-70份、氧化铜10-40份、氧化硼5-20份、氧化锰1-15份、氧化硅0.1-15份、氧化铝0.1-5份、氧化钙0.1-3份、氧化钠0.1-3份和氧化锂0.1-3份。2.根据权利要求1所述的用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料，其特征在于，所述球形银粉的重量比例为20-40份，粒径d50为1-3μm，比表面积0.3-0.6m2/g，振实密度5-7g/cm3。3.根据权利要求1所述的用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料，其特征在于，所述片状银粉的重量比例为10-30份，粒径d50为1-4μm，比表面积0.5-1.5m2/g，振实密度3-5g/cm3。4.根据权利要求1所述的用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料，其特征在于，所述微晶银粉的重量比例为20-40份，粒径d50为0.1-0.3μm，比表面积2-4m2/g，振实密度2-4g/cm3。5.根据权利要求1所述的用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料，其特征在于，所述玻璃粉包括氧化铋40-60份、氧化铜12-30份、氧化硼7-15份、氧化锰3-12份、氧化硅1-12份、氧化铝0.1-3份、氧化钙0.1-2份、氧化钠0.1-2份和氧化锂0.1-2份。6.根据权利要求1所述的用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料，其特征在于，所述无机添加剂为氧化铋、氧化铜、氧化锌、氧化锆、氧化锡或氧化铁中的任意一种或几种。7.根据权利要求1所述的用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料，其特征在于，所述有机载体为乙基纤维素、松香树脂、丙烯酸树脂、二乙二醇单丁醚、松油醇或二乙二醇丁醚醋酸酯中的任意一种或几种。8.根据权利要求1所述的用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料，其特征在于，所述溶剂为二乙二醇单丁醚、松油醇、二乙二醇丁醚醋酸酯、dbe或醇酯十二中的任意一种或几种。9.一种如权利要求1-8所述的用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a：制备玻璃粉：按质量比重30-70份氧化铋、10-40份氧化铜、5-20份氧化硼、1-15份氧化锰、0.1-15份氧化硅、0.1-5份氧化铝、0.1-3份氧化钙、0.1-3份氧化钠和0.1-3份氧化锂称取分析纯氧化物进行混合，将混合后的氧化物进行高温熔化、冷轧，得到玻璃熔片，然后将玻璃熔片球磨后过筛，得到玻璃粉；步骤b；按照质量比重取65-90份银粉和0.5-3份玻璃粉，0.5-3份无机添加剂，3-15份有机载体，3-15份溶剂，置于带有分散盘的反应釜中进行搅拌，搅拌好置于三辊机上进行三辊，得到细度小于10μm的浆料；其中，银粉为球形银粉或10-50份球形银粉、5-40份片状银粉、10-50份微晶银粉的混合银粉。10.根据权利要求9所述的用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料的制备方法，其特征在于，所述氧化物高温熔化具体为：将混合后的分析纯氧化物置于氧化铝坩埚中，放入高温马弗炉中，1100-1200℃保温40-60min。11.根据权利要求9所述的用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料的制备方法，其特征在于，将熔化后的氧化物倒在润冷轧机上进行冷轧碾压，得到玻璃熔片。
12.根据权利要求9所述的用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料的制备方法，其特征在于，将玻璃熔片、乙醇和氧化锆球磨珠置入尼龙罐中，放在对辊机上进行球磨36-60h后，取尼龙罐中液体进行200-250目过筛，过筛后烘干，烘干后的粉体进行300-400目过筛。

技术总结
本发明公开了一种用于陶瓷介质滤波器焊接面用浆料及其制备方法，其中的浆料按照重量比例计包括65-90份银粉、0.5-3份玻璃粉、0.5-3份无机添加剂、3-15份有机载体和3-15份溶剂；所述银粉按照重量比例计包括10-50份球形银粉、5-40份片状银粉和10-50份微晶银粉，和/或所述玻璃粉按照重量比例计包括氧化铋30-70份、氧化铜10-40份、氧化硼5-20份、氧化锰1-15份、氧化硅0.1-15份、氧化铝0.1-5份、氧化钙0.1-3份、氧化钠0.1-3份和氧化锂0.1-3份。本发明通过引入片状银粉、微晶银粉，使银层致密性下降，改善滤波器功能面与PCB焊接时的蚀银现象，有效增强耐焊性，提升将浆料的附着力；或引入Bi-Cu-B-Mn玻璃粉，改善浆料耐焊性，提升浆料的附着力。料的附着力。


技术研发人员：程意 李宁 郭强 熊长军 李华健
受保护的技术使用者：上海匠聚新材料有限公司
技术研发日：2022.10.14
技术公布日：2023/8/5