[發明專利]一種金屬電極貼片的制備方法有效

申請號：	201410566837.2	申請日：	2014-10-22
公開（公告）號：	CN104362227A	公開（公告）日：	2015-02-18
發明（設計）人：	張宏;徐曉宙;徐曉斌;王勇;王恒海	申請（專利權）人：	西安交通大學蘇州研究院
主分類號：	H01L33/00	分類號：	H01L33/00;H01L33/48;H01L33/36
代理公司：	蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103	代理人：	范晴
地址：	215123 江***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種金屬電極制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及電學技術領域，具體涉及一種貼片式電極的制備方法。

背景技術

電極貼片是一種可以自由粘貼的金屬電極薄膜。隨著電子器件集成化的發展，形狀多樣、可以簡單通過粘貼進行組裝的高導電率薄膜電極可以適用于很多電子器件：例如各種電子探頭和接收器中的線圈電極，LED芯片組裝時的底面電極等等，可以直接用粘性薄膜貼在基片上，也可以通過導電膜或絕緣膜貼在基片上。

一般來說，薄膜電極可以采用印刷法或真空濺射或蒸發法制備。真空制備的導電薄膜厚度均勻，可以非常薄，因此節省材料、導電率高。但該方法涉及到真空條件，設備復雜、速度慢、一次性處理的面積小。在追求高產率和低成本的工業化生產上不適用。最簡單的方法是絲網印刷電極漿料形成電極。絲網印刷用的電極漿料分高溫燒結型和低溫固化型兩種：低溫固化的電極漿料制備方便，面積大更可以在任何基材上使用，但由于含有有機雜質導致導電率較低，特別在電極線寬減小、電極厚度降低的情況下，電阻損耗較大；而高溫燒結型的電極雖然薄膜導電性非常好，但一般需要超過1000℃的高溫進行燒結，這是絕大多數襯底和PCB板等基底材料不能耐受的。

制備高溫燒結金屬材料貼片式電極的關鍵方法在于如何將燒制好的電極薄膜從襯底基片上剝離下來。高溫燒結后的導體線圈同陶瓷基材結合非常緊密，通常產生了化學結合，而導體線圈本身非常脆弱，剝離非常困難。通常考慮的電極剝離方法是溶液腐蝕法，例如采用濃硫酸、氫氟酸等可以腐蝕陶瓷材料的溶液，對陶瓷襯底和電極薄膜的界面進行腐蝕，使電極薄膜脫落。該方法不僅危險而且有酸、堿等溶劑污染，過程復雜，成品率也低，薄膜溶液損壞。發明人經過研究金屬導體漿料，例如銀漿等在耐高溫基片上的燒結過程，發現燒結后電極薄膜的剝離難度同襯底陶瓷基片的組成及其表面狀態緊密相關。金屬導電漿料主要由金屬導電微粒、有機載體以及玻璃粉粘結劑組成。其中玻璃粉由各類氧化物玻璃燒結組合而成，在高溫燒結中融化，一是將漿料中的金屬微粒粘合在一起，另一方面使得導體同基板粘合在一起。為了解決上述的電極薄膜從襯底剝離的技術問題，本發明由此而來。

發明內容

本發明的目的是提供一種電極貼片的制備方法，本發明的方法可以一次性大批量制備出容易剝離的高溫燒結的金屬電極薄膜貼片。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種高導電率的金屬電極貼片的制備方法，其包括以下的步驟：

(1)選用至少表層為氮化物的支撐基片，對所述支撐基片進行表面親水性處理；

(2)把金屬導電漿料根據預先設計好電極圖案印刷在處理后的支撐基片上，低溫烘干，冷卻到常溫后，再高溫燒結；

(3)待支撐基片冷卻后，采用帶有粘性層的薄膜將燒結后的金屬電極從支撐基片上粘下來，然后貼在保護膜上，形成電極貼片。

本發明的一優選技術方案，所述支撐基片選自硅片或耐高溫陶瓷。

本發明的一優選技術方案，所述硅片選自單晶硅和多晶硅片，包括半導體或太陽能電池硅片，拋光后在其表面鍍上一層氮化硅薄膜后，進行表面親水性處理。

本發明的一優選技術方案，所述耐高溫陶瓷包括不含氧化物的氮化物陶瓷和氮化物陶瓷。

本發明的一優選技術方案，所述不含氧化物的氮化物陶瓷為氮化硅或氮化鋁陶瓷，經過拋光處理后作為電極燒結的支撐基片，表面拋光Ra<0.01。

本發明的一優選技術方案，所述氮化物陶瓷拋光處理后再進行表面親水性處理。

本發明的一優選技術方案，所述氧化物陶瓷為二氧化硅、氧化鋯，拋光后在其表面鍍上一層氮化硅薄膜后，進行表面親水性處理。