[发明专利]一种钛酸盐基无铅化银电极浆料及其制备与使用方法

说明书

本发明公开了一种钛酸盐基无铅化银电极浆料及其制备与使用方法，属于微电子元器件制备技术领域。所述银浆的组分及含量为：高活性银粉70‑85％、玻璃粉1‑5％、有机载体10‑25％、无机添加剂1‑5％、浆料改性剂1‑5％。本发明所研制出的银浆料利用V‑B‑Si‑Zn‑Bi‑Ti玻璃料实现了浆料的无铅化，且浆料含铅量小于100ppm，其它有害物质如Hg、Cd、Cr等的含量均满足RoHS环保指标的要求。将银浆应用于钛酸盐基5G微波陶瓷滤波器的电极，不同粘度的银浆可满足印刷、浸涂或喷涂工艺，烧结后附着力大于10N/mm²，可焊性好，导电优良，可降低滤波器的插入损耗，使滤波器有较高的品质因数。

技术领域

本发明属于微电子元器件制备技术领域，涉及一种钛酸盐基无铅化银电极浆料及其制备与使用方法，具体涉及一种用于钛酸盐基5G微波陶瓷滤波器的银电极浆料，该浆料可通过浸涂、印刷或喷涂方法涂敷于微波陶瓷的表面，经800℃～850℃烧结后在陶瓷表面形成导电电极，电极的附着力强、导电性好，并可直接焊接使用。

背景技术

随着5G通讯和物联网技术的发展和应用，微波通讯陶瓷滤波器的市场需求日益增加。微波陶瓷滤波器具有体积小、损耗低和性能稳定可靠等优点，是5G通讯的关键器件之一。钛酸盐基微波陶瓷材料是微波陶瓷的主要材料之一，如：MgCaTiO₃、BaTiO₃等微波材料，通过材料组分的调整可以实现低介、中介和高介微波材料。微波陶瓷滤波器是一种介质材料，必需在陶瓷的表面形成金属电极才能实现滤波器的功能。利用银浆料和涂敷工艺经烧结后形成银电极在工艺和性能方面相比于电镀和其他方法形成金属电极的工艺都有明显的优势。银浆料是微波陶瓷滤波器的主要关键材料，对滤波器的性能和可靠性都有直接的影响。

银浆料主要由导电金属银粉、玻璃粉、有机载体和添加剂等原料配制而成，其中因为铅玻璃有较好的熔化和流动特性，对大多数陶瓷表面的浸润性好，电极的附着力强，所以，银电极浆料所用的玻璃粉一般会含铅或镉等不利于环境保护的元素。同时微波陶瓷除要求很高的电极附着力外，还必需降低滤波器的高频损耗，这就对银电极的致密性、导电性和玻璃的成分提出了特殊的要求。现阶段公开制备的银浆料中无铅化环保要求与用于5G微波陶瓷滤波器的银浆料产品性能要求不能同时满足，其制约了银浆料在微电子元器件中的应用。

因此，如何提供一种环保无铅化、性能优异并可用于5G微波陶瓷滤波器的钛酸盐基银电极浆料是本领域技术人员现阶段亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种钛酸盐基无铅化银电极浆料，该浆料通过浸涂、喷涂或印刷等工艺后在微波陶瓷表面形成膜层，烧结后形成附着力牢固的导电膜，使滤波器的损耗小(品质因数高)、性能稳定可靠。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明公开保护一种无铅玻璃粉，所述无铅玻璃粉为V-B-Si-Zn-Bi-Ti系玻璃材料，且所述无铅玻璃粉的主成分为V₂O₅，B₂O₃，SiO₂，ZnO，Bi₂O₃和TiO₂，及5种所述主成分的总含量为80～90％；所述无铅玻璃粉按照质量百分比计，还包括以下原料：

优选的，所述稀土和过渡金属氧化物是由Sm₂O₃、Nd₂O₃和CuO组成，按照质量百分比计为：

Sm₂O₃ 0.5～5％；

Nd₂O₃ 0.5～5％；

CuO 0.5～5％。