[發明專利]納米銀－氧化銀漿料及其制備方法

有效

• 申請號: 200610085446.4
• 申請日: 2006-06-16
• 公開（公告）號: CN101088665A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 鄧昱;韓小兵
• 申請（專利權）人: 鄧昱;韓小兵
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F9/04
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明涉及一種導電漿料，具體是涉及一種用于生產熔斷器熔絲的納米銀-氧化銀漿料及該漿料的制備方法。

背景技術

采用銀基漿料厚膜印刷技術制造熔斷器是電子元器件業重要生產工藝之一。傳統的銀基漿料中顆粒是微米以上粒徑大小。使用傳統的銀基漿料通過厚膜印刷技術生產的熔斷器類元器件，在抗脈沖能力方面比較弱，在額定電流下不能準確可靠熔斷。一直以來，提高熔斷絲的抗脈沖能力和在額定電流下準確可靠熔斷的能力是業內技術攻關的熱點；此前研發工作主要方向為改變熔斷絲的形狀，或者改善散熱條件等；但這些方法改善效果不明顯。

納米技術在全球范圍內高速發展，近年來，其應用已經滲透到各行各業。納米銀、納米氧化銀以及各種納米金屬氧化物的制備技術已經非常成熟。在不改變成分條件下，通過制備工藝參數的調節得到具有不同粒徑、分布形態和表面形貌的納米材料，即可實現材料各項物理、化學性能的極大改善。納米材料的摻雜由于其比表面大，在摻雜體系中擴散滲透能力強，摻雜成分能充分發揮效用，從而提供了“納米材料微量摻雜”這一有力的納米改性技術手段。中國專利03113552.8公開了一種低含量納米銀導電漿料，但是該漿料并不是用來解決抗脈沖及準確熔斷的的問題，因此，具有抗脈沖并進一步能在額定電流下準確可靠熔斷漿料有待開發。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于生產熔斷器熔絲的納米銀-氧化銀漿料，該漿料能有效地提高抗脈沖能力，并改善熔斷性能。

本發明的所說的用于生產熔斷器熔絲的納米銀-氧化銀漿料，通過以下方法制得：在銀基漿料中摻雜0-10％(重量)納米金屬氧化物，然后，利用常規的納米細化方法，制成20-500nm的納米銀-氧化銀漿料。

本說明書中的比例除有特別說明外，均為重量比。

本發明中所述的銀基漿料，是指以銀-氧化銀、溶劑膠為主要成分的導電漿料。可以采用市場現有的，如住友礦山公司的的厚膜導體漿料C-4425、C-4420、C4101S、S-8200B，以及杜邦、昭榮、田中貴金屬公司的同類產品；也可以用銀-氧化銀和溶劑膠按現有方法制備。

基于對納米銀-氧化銀的導電與熔斷特性研究：即納米銀-氧化銀的粒徑、分布與表面形貌對其導電與熔斷性能的影響，本技術可以通過制備不同微結構的，或摻雜微量納米金屬氧化物的納米銀-氧化銀，得到不同熔斷特性和抗脈沖能力的漿料。在本發明中，當摻雜納米金屬氧化物的比例為0％時，制得的漿料，就能提高抗脈沖能力，并改善熔斷性能。

進一步地，摻雜了納米金屬氧化物的漿料，能相應更好地提高抗脈沖能力，改善熔斷性能。本發明中所述的納米金屬氧化物，推薦但不限于是納米氧化鉀、氧化鈉、氧化鉍、氧化錫、氧化鋅、氧化鎳和氧化錳中的一種或幾種；其中納米氧化鉀、氧化鈉和氧化鉍的粒徑優選10-100nm，最好是50nm，摻雜納米氧化鉀、氧化鈉或氧化鉍可以進一步提高熔斷的準確可靠性能；其中納米氧化錫、氧化鋅、氧化錳及氧化鎳的粒徑優選10-100nm，最好是40nm，摻雜納米氧化錫、氧化鋅或氧化鎳則可以更好地抗脈沖性能。本發明中納米金屬氧化物摻雜比例優選1％-10％，最好是5-7％。

現有常規的納米細化方法均可用于本發明，具體可以是但不限于發下方法：濕法球磨法、超聲粉碎法、微波法。本發明優選濕法球磨法。具體是，在高速球磨機中研磨0.5-50小時，制得本發明漿料。更具體的是，高速球磨機間歇式工作以避免溫度過高，優選工作15分鐘停10分鐘，轉速500-1200轉每分鐘，優選800轉每分鐘。為了防止高速球磨時高溫條件下發生反應導致漿料變質，球磨罐工作前抽真空并充入保護氣體，優選氬氣。還可以根據需要添加分散穩定劑，如聚酯類，聚酯鹽類，聚氨酯類，如BYK104S等防止團聚，優選分散穩定劑需根據具體原材料選擇；添加表面活性劑如NP9，NP10，OP15等調制納米粒子的表面形貌并促進膠體環境下的納米粒子自組裝，優選活性劑也需根據具體原材料選擇。分散穩定劑和活性劑的用量及種類，是本領域技術人員所熟知或能依據現有現術確定的。

經過球磨可以得到粒徑20-500nm的納米銀-氧化銀漿料，在其他條件不改變的情況下，隨顆粒減小，熔斷器電阻率變大，抗脈沖能力增強。漿料內納米銀-氧化銀顆粒單分散性越大，表面形貌越一致，漿料中銀-氧化銀納米粒子自組裝狀況越完善，在環氧樹脂類膠體系統中構成三維導電網絡致密均勻，在其他條件不改變的情況下，自組裝狀況越完善熔斷器電阻率越小，抗脈沖能力也得到增強。

本發明的另一個目的是提供所述納米銀-氧化銀漿料的制備方法。