本發明涉及微電子技術領域,尤其涉及一種導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉及其制備方法。
背景技術:
銀粉作為導電膠的主要導電粒子,其優點是電阻率低、導電性好、抗氧化性能好;然而,其缺點時存在銀離子遷移問題,且價格非常昂貴。
另外,低端導電膠一般用銅粉作為導電粒子,銅粉的優點是價格便宜,且只有銀粉的50分之一,導電性好;然而,其缺點是抗氧化性能很差。一旦銅粉顆粒發生氧化,其導電性就大幅下降,進而引起電性能劣化,因此目前還只能應用于低端產品。
針對銀粉與銅粉的優缺點,現有技術中也存在一種折中的方法,即采用銀包銅粉,采用銅粉作為基底,在銅粉上包覆一層銀,包覆的銀含量從3%-50%不等,試圖同時解決銀粉太貴、而銅粉易氧化的問題,銀包銅粉主要應用于中低端市場。然而,在實際的應用過程中,銀包銅粉的缺點是:生產環節容易發生包覆層穿漏,暴露出來的銅基體依然會發生氧化,進而導致電性能劣化,產品可靠度不夠高。
因此,有必要開發一種本身就具備良好抗氧化性的銅粉,無論是直接用于導電膠還是作為銀包銅粉的原料,其性能都優于普通的純銅粉。
技術實現要素:
本發明的目的在于針對現有技術的不足而提供一種導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉,該導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉在低溫段以及中溫段具有優秀的抗氧化能力,且導電性能良好(>90iacs%),用于導電膠或者電磁屏蔽領域的某些產品可以替代部分甚至全部銀粉,大幅節省成本。
本發明的另一目的在于提供一種導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉的制備方法,該制備方法能夠有效地生產制備上述銅合金粉,且制備出來的銅合金粉導電性好、品質穩定、抗氧化性能好,該制備方法工藝簡單易行,適合于工業化生產。
為達到上述目的,本發明通過以下技術方案來實現。
一種導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉,包括有以下重量份的物料,具體為:
一種導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉的制備方法,包括有以下工藝步驟,具體的:
a、將磷銅置于中高頻感應爐坩堝中并于真空條件下進行熔煉處理;
b、待磷銅完全熔化后,于銅熔液中加入銀元素及稀土元素,稀土元素由la、ce、y中的一種或幾種組成,稀土元素于銅熔液中進行熔煉處理,以獲得銅合金熔液;其中,銅合金熔液中各物料的重量份為:
c、將銅合金熔液通過惰性氣體霧化法制備成粒徑值為1-100微米的球形銅合金微粉。
其中,所述步驟c中所采用的霧化介質氣體為氮氣。
d、對獲得的銅合金粉末進行泰勒篩篩分或者惰性氣體氣流分級,以滿足不同應用領域對粉末粒徑的要求。
其中,符合導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉所述銅合金微粉的粒徑值為1-20微米。
e、其中,一種導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉的制備方法,還有可能包括以下工藝步驟:具體如下:將銅合金微粉置于球磨機中進行球磨處理,將霧化所得球形銅合金粉制成片狀銅合金粉。
本發明的有益效果為:本發明所述的一種導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉,其包括有以下重量份的物料:la(0-0.5)%、ce(0-0.5)%、y(0-0.5)%、p(0.1~0.8)%wt、ag(0.1~0.5)%wt,余量為cu。通過上述物料配比,該導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉在低溫段(室溫-350℃)以及中溫段(350-650℃)具有優秀的抗氧化能力,且導電性能良好(>93iacs%),用于導電膠或者電磁屏蔽領域的某些產品可以部分替代甚至全部替代銀粉,大幅節省成本。
本發明的另一有益效果為:本發明所述的一種導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉的制備方法,其包括有以下工藝步驟:a、將磷銅置于坩堝中并于真空條件下進行熔煉處理;b、待磷銅完全熔化后,于銅熔液中加入銀元素和稀土元素,稀土元素由la、ce、y中的一種或幾種組成,熔煉后獲得銅合金熔液;其中,銅合金熔液中各物料的重量份為:la(0-0.5)%wt、ce(0-0.5)%wt、y(0-0.5)%wt、p(0.1~0.8)%wt、ag(0.1~0.5)%wt,余量為cu;c、將銅合金熔液通過惰性氣體霧化法制備成粒徑值為1-100微米的球形銅合金微粉。d、對獲得的銅合金粉末進行泰勒篩篩分或者惰性氣體氣流分級,以滿足不同應用領域對粉末粒徑的要求。其中,符合導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉所述銅合金微粉的粒徑值為1-20微米。
通過上述工藝步驟設計,該制備方法能夠有效地生產制備上述銅合金粉,且制備出來的銅合金粉導電性好、品質穩定、抗氧化性能好,該制備方法工藝簡單易行,適合于工業化生產。
具體實施方式
下面結合具體的實施方式來對本發明進行說明。
實施例一,一種導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉,包括有以下重量份的物料,具體為:
通過上述物料配比,本實施例一的導電膠用抗氧化銅合金粉在低溫段以及中溫段具有優秀的抗氧化能力,導電性能良好(為94iacs%),用于導電膠領域的某些產品可以替代部分銀粉,大幅節省成本。
需進一步指出,對于本實施例一的導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉而言,其可以采用以下制備方法制備而成,具體的,一種導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉的制備方法,其特征在于,包括有以下工藝步驟,具體的:
a、將磷銅置于坩堝中并于真空條件下進行熔煉處理;
b、待磷銅完全熔化后,于銅熔液中加入銀元素和稀土元素,稀土元素由la、ce組成,稀土元素于銅熔液中進行熔煉處理,以獲得銅合金熔液;
c、將銅合金熔液通過惰性氣體霧化法制備成粒徑值為1-100微米的球形銅合金微粉。
d、對獲得的銅合金粉末進行泰勒篩篩分或者惰性氣體氣流分級,以滿足不同應用領域對粉末粒徑的要求。其中,符合導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉所述銅合金微粉的粒徑值為1-20微米。
其中,所述步驟c中所采用的惰性氣體為氮氣;步驟d中優選出的,所述銅合金微粉的粒徑值為1-16微米。
對該合金粉在300℃大氣條件下進行氧化增重實驗,3小時內無增重;在650℃大氣條件下進行氧化增重實驗,3小時增重僅為0.04%,由此可見該合金具有優良的抗氧化性。
通過上述工藝步驟設計,該制備方法能夠有效地生產制備上述銅合金粉,且制備出來的銅合金粉導電性好、品質穩定、抗氧化性能好,該制備方法工藝簡單易行,適合于工業化生產。
實施例二,一種導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉,包括有以下重量份的物料,具體為:
la0.5%
p0.6%wt
ag0.5%wt
余量為cu。
通過上述物料配比,本實施例二的導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉在低溫段以及中溫段具有優秀的抗氧化能力,且導電性能良好(93iacs%),用于導電膠或者電磁屏蔽領域的某些產品可以替代部分銀粉,大幅節省成本。
需進一步指出,對于本實施例二的導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉而言,其可以采用以下制備方法制備而成,具體的,一種導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉的制備方法,其特征在于,包括有以下工藝步驟,具體的:
a、將電解銅置于坩堝中并于真空條件下進行熔煉處理;
b、待電解銅完全熔化后,于銅熔液中加入稀土元素,稀土元素由la組成,稀土元素于銅熔液中進行熔煉處理,以獲得銅合金熔液;
c、將銅合金熔液通過惰性氣體霧化法制備成粒徑值為1-70微米的球形銅合金微粉。
其中,所述步驟c中所采用的惰性氣體為氮氣;優選的,所述銅合金微粉的粒徑值為1-10微米。
該優選的銅合金微粉置于球磨機中進行球磨處理60分鐘后,獲得粒徑分布為2-23微米的片狀銅合金粉。
該合金粉在250℃大氣條件下進行氧化增重實驗,3小時內無增重;在550℃大氣條件下進行氧化增重實驗,3小時增重為0.06%。由此可見該合金粉具有很好的抗氧化性。
通過上述工藝步驟設計,該制備方法能夠有效地生產制備上述片狀銅合金粉,且制備出來的銅合金粉用于電磁屏蔽領域,導電性好、品質穩定、抗氧化性能好,該制備方法工藝簡單易行,適合于工業化生產。
實施例三,一種導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉,包括有以下重量份的物料,具體為:
y0.5%
p0.4%wt
ag0.4%wt
余量為cu。
通過上述物料配比,本實施例三的導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉在低溫段以及中溫段具有優秀的抗氧化能力,且導電性能良好(92iacs%),用于導電膠或者電磁屏蔽領域的某些產品可以替代部分銀粉,大幅節省成本。
需進一步指出,對于本實施例三的導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉而言,其可以采用以下制備方法制備而成,具體的,一種導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉的制備方法,其特征在于,包括有以下工藝步驟,具體的:
a、將電解銅置于中頻爐坩堝中并于真空條件下進行熔煉處理;
b、待電解銅完全熔化后,于銅熔液中加入稀土元素,稀土元素為y,稀土元素于銅熔液中進行熔煉處理,以獲得銅合金熔液;
c、將銅合金熔液通過惰性氣體霧化法制備成粒徑值為1-70微米的球形銅合金微粉。
其中,所述步驟c中所采用的惰性氣體為氮氣;優選的,所述銅合金微粉的粒徑值為1-12微米。
該優選的銅合金微粉置于球磨機中進行球磨處理50分鐘后,獲得粒徑分布為3-27微米的片狀銅合金粉。將該片狀銅合金粉可用于電磁屏蔽領域。
該合金粉在250℃大氣條件下進行氧化增重實驗,3小時內增重0.01%。在500℃大氣條件下進行氧化增重實驗,3小時增重為0.1%,由此可見該合金粉具有較好的抗氧化性。
通過上述工藝步驟設計,該制備方法能夠有效地生產制備上述片狀銅合金粉,且制備出來的銅合金粉用于電磁屏蔽領域,導電性好、品質穩定、抗氧化性能好,該制備方法工藝簡單易行,適合于工業化生產。
實施例四,一種導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉,包括有以下重量份的物料,具體為:
通過上述物料配比,本實施例四的導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉在低溫段以及中溫段具有優秀的抗氧化能力,且導電性能良好(92iacs%),用于導電膠或者電磁屏蔽領域的某些產品可以替代部分甚至全部銀粉,大幅節省成本。
需進一步指出,對于本實施例四的導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉而言,其可以采用以下制備方法制備而成,具體的,一種導電膠或電磁屏蔽用抗氧化銅合金粉的制備方法,其特征在于,包括有以下工藝步驟,具體的:
a、將電解銅置于中頻感應爐坩堝中并于真空條件下進行熔煉處理;
b、待電解銅完全熔化后,于銅熔液中加入稀土元素,稀土元素由la、ce、y組成,稀土元素于銅熔液中進行熔煉處理,以獲得銅合金熔液;
c、將銅合金熔液通過惰性氣體霧化法制備成粒徑值為1-80微米的球形銅合金微粉。
d、對獲得的銅合金粉末進行泰勒篩篩分或者惰性氣體氣流分級,以滿足不同應用領域對粉末粒徑的要求。其中,符合導電膠用抗氧化銅合金粉所述銅合金微粉的粒徑值為1-20微米。
其中,所述步驟c中所采用的惰性氣體為氮氣;步驟d中優選出的,所述銅合金微粉的粒徑值為1-16微米。
該合金粉在250℃大氣條件下進行氧化增重實驗,3小時內無增重。在600℃大氣條件下進行氧化增重實驗,3小時增重僅為0.03%,由此可見該合金粉具有良好的抗氧化性。
通過上述工藝步驟設計,該制備方法能夠有效地生產制備上述抗氧化銅合金粉,且制備出來的銅合金粉導電性好、品質穩定、抗氧化性能好,該制備方法工藝簡單易行,適合于工業化生產。
通過上述工藝步驟設計,該制備方法能夠有效地生產制備上述銅合金粉,且制備出來的銅合金粉導電性好、品質穩定、抗氧化性能好,該制備方法工藝簡單易行,適合于工業化生產。
以上內容僅為本發明的較佳實施例,對于本領域的普通技術人員,依據本發明的思想,在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處,本說明書內容不應理解為對本發明的限制。