[发明专利]一种可锡焊镍导体电极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末冶金及化学制备领域，尤其涉及一种可锡焊镍导体电极及其制备方法。

背景技术

随着电子信息技术的发展，电子信息材料也随着发展。电子浆料属电子信息材料中一部分。电子浆料的导体浆料很多由贵金属（如金、银 、铂、钯）制成。贵金属一是资源短缺，二是价格昂贵，因而其成为限制电子浆料大范围应用的因素之一。

近年来，发展起来的半导体致冷器电极，一种是用高纯气体保护烧结的铜导体浆料制成，可以锡焊，但成本太高；另一种是用W-Mn（Mo）浆在1500-1600℃钼片炉中，氢气保护下烧结在Al₂O₃基片上。由于温度太高，Al₂O₃基片已变形，需在800℃校正。得到的电极电阻大，且不可锡焊。为解决可锡焊，要进行化学镀镍（即将电极清洗、SnCl₂敏化、PdCl₂活化处理等工序），处理后的电极导电性大大提高、锡焊（Pb₃₆Sn₆₂Ag₂焊锡），附着力也可以满足使用。但上述方法制备镀镍电极的工序复杂，设备及材料（如PdCl₂）昂贵、耗时、耗电耗工时。综上所述，贵金属需要寻找代用品，铜导体浆料虽然可锡焊但制造成本高，W-Mn（Mo）浆料成本低廉，但烧结方法复杂、耗时、制造成本高。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可锡焊镍导体电极及其制备方法，旨在解决目前的镍电极制造工艺工序复杂、耗时、制造成本高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种可锡焊镍导体电极的制备方法，其中，所述方法包括以下步骤：

将镍、硼、铝、锌粉按预定比例混合，将混合料以6.0-9.0吨/cm2的压强进行压结，将压结得到的压结块在2.40-3.33 帕真空环境，1200-1300℃温度中保温8-10小时，冷却后将压结块粉碎至80-120nm，制得镍合金粉；

将镍合金粉、玻璃粉、乙基纤维素、松油醇粘合剂按预定比例混合轧制得到镍浆料，其中所述玻璃粉由MgO、CaO、Al₂O₃、SiO₂、B₂O₃、PbO熔制后粉碎制成；

将制得的镍浆料印刷到氧化铝基片上并烘干，最后在空气中烧结得到镍导体电极。

所述的可锡焊镍导体电极的制备方法，其中，所述镍、硼、铝、锌粉混合的预定比例为：按重量百分比计，硼粉1.0-8.0、铝粉0.1-1.0、锌粉0.3-3.0和平衡量镍粉，各组分之和为100%。

所述的可锡焊镍导体电极的制备方法，其中，所述烧结温度为850-1000℃。

所述的可锡焊镍导体电极的制备方法，其中，所述镍粉的粒度≤30 μm。

所述的可锡焊镍导体电极的制备方法，其中，所述镍合金粉、玻璃粉、乙基纤维素、松油醇粘合剂混合的预定比例为：按重量百分比计，镍合金粉70-80，玻璃粉5-10，乙基纤维素及松油醇粘合剂 10-25。

所述的可锡焊镍导体电极的制备方法，其中，所述玻璃粉由MgO、CaO、Al₂O₃、SiO₂、B₂O₃、PbO熔制后粉碎制成具体为：按重量百分比计，将2-5%的MgO、3-5%的CaO、5-10%的Al₂O₃、10-23%的SiO₂、13-20%的B₂O₃、37-67%的PbO进行混合，在1300℃温度下熔制后粉碎得到玻璃粉。

所述的可锡焊镍导体电极的制备方法，其中，所述方法还包括：对制备的镍导体电极前处理后进行酸性化学镀镍或者碱性化学镀镍，其中所述前处理具体为：先用1%重量百分比浓度的Na₂CO₃清洗镍导体电极镍膜表面，后用10-20%重量百分比浓度的氯化亚锡敏化5分钟。

所述的可锡焊镍导体电极的制备方法，其中，酸性化学镀镍所用的镀液中含有NiSO₄·7H₂O 30g/L、亚磷酸二氢钠 10g/L、醋酸钠 10g/L、糖精1-1.5g/L，镀液PH值为4-6，镀液温度为90℃。