CN102254586B

CN102254586B - 一种低温固化导电银浆，其制备方法及应用

Info

Publication number: CN102254586B
Application number: CN2011101154041A
Authority: CN
Inventors: 兰玉彬
Original assignee: SUZHOU XIREN NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Kunshan xingxiehe Technology Co., Ltd
Priority date: 2011-05-05
Filing date: 2011-05-05
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2031-05-05
Also published as: CN102254586A

Abstract

本发明涉及一种低温固化导电银浆，其制备方法及应用，所述导电银浆由如下重量配比的组分组成：银粉 40% ～ 45% ；高分子树脂载体： 9% ～ 12% ；尼龙酸二甲酯： 42% ～ 48% ；水性聚氨酯固化剂： 0.8% ～ 2% ；白炭黑： 0.01% ～ 0.2% ；其中：所述的银粉的平均粒径为 5.5 ～ 10 μm ，比表面积为 1.9~2.20m ² /g ，银纯度大于等于 99.5wt% ；所述的高分子树脂载体由聚对苯二甲酸乙二醇酯与氯醋树脂按重量配比 1:1 ～ 1.2 组成，或者由聚氨酯树脂与氯醋树脂按重量配比 1:1 ～ 1.2 组成。本发明的导电银浆与已有同类产品相比，具有固化温度低，生产成本低等优势。

Description

一种低温固化导电银浆,其制备方法及应用

技术领域

本发明涉及一种低温固化导电银浆，其制备方法及应用。

背景技术

已知，用于笔记本电脑光电触控模组等相关产品的导电银浆要求具有以下特点：

①耐弯折性：由于在笔记本电脑组装过程中需要触控模组的连接部分进行折弯以便灵活设计电脑主板等软件放置位置，所以对于触控模组的耐弯折性有很高的要求。

②导电性；

③印刷性：要求银浆适合丝网印刷以减少线路的缺损，断路与短路。

④低卤素：低卤或无卤银浆产品才能符合环保要求。

⑤稳定性：要求银浆具有优良的耐刮伤、耐摩擦性能，且不易产生分子游离现象。

目前市场上的导电浆料都需要相对高的烘烤温度和加长烘烤时间来增强产品的耐弯折性能，能源消耗大，制成时间长；此外，为了达到要求的导电性，需要添加大量的银粉（60%～80%），成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种低温固化导电银浆，其满足笔记本电脑光电触控模组等相关产品的应用要求，且成本低、能耗小。

本发明同时还要提供一种低温固化导电银浆的制备方法，由其制备的导电银浆满足笔记本电脑光电触控模组等相关产品的应用要求，且该方法工艺简单。

本发明还要提供一种上述的低温固化导电银浆在以PET薄膜为基材的导电线路以及笔记本电脑光电触控模组元器件中的应用。

为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：一种低温固化导电银浆，其由如下重量配比的组分组成：

银粉40%～45%；

高分子树脂载体：9%～12%；

尼龙酸二甲酯：42%～48%；

水性聚氨酯固化剂：0.8%～2%；

白炭黑：0.01%～0.2%；

其中：所述的银粉的平均粒径为5.5～10μm，比表面积为1.9~2.20m ² /g，银纯度大于等于99.5wt%；

所述的高分子树脂载体由聚对苯二甲酸乙二醇酯与氯醋树脂按重量配比1:1～1.2组成，或者由聚氨酯树脂与氯醋树脂按重量配比1:1～1.2组成。

根据本发明的一个方面，所述的高分子树脂载体由聚对苯二甲酸乙二醇酯与氯醋树脂按重量配比1:1.05～1.1组成。

根据本发明的又一方面，所述的高分子树脂载体由聚氨酯和氯醋树脂按重量配比1:1～1.05组成。

本发明采取的另一技术方案是：一种上述的低温固化导电银浆的制备方法，其依次包括配料、搅拌、研磨和检测步骤，具体如下：以所述高分子树脂载体的尼龙酸二甲酯溶液为起始原料，包括如下步骤：按比例称取原料，其中先称取高分子有机载体的尼龙酸二甲酯溶液，再称取银粉、水性聚氨酯固化剂以及白炭黑，用搅拌机慢速搅拌，使固体粉末完全混入液相中，调高搅拌机的转速，搅拌18min～25min，然后将搅拌过的浆料半成品转移至三辊研磨机中进行研磨，反复研磨4次，至银浆经刮板细度仪检验小于7μm，研磨后的银浆进行装瓶包装，不合格银浆根据检测指标进行调整到合格装瓶包装。

由于上述技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明通过对配方中树脂成分进行优化，克服了现有技术中浆料需要高温固化的问题，使浆料在低温烘烤条件下（110℃～120℃）仍然具有非常优秀的耐弯折性，与此同时在触控模组生产过程中节约了很多能源，也缩短了制成时间；与相同体积的印刷线路相比，本发明银浆的电阻率更低，银用量少，极大地节省了成本；与其他银浆相比，本发明银浆更适合丝网印刷，减少线路的缺损，断路与短路；此外，本发明银浆还具有低卤素以符合环保要求以及稳定好等特点。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明不限于这些实施例。

以下实施例中，所采用的原料如下：

银粉：松装密度0.4~0.105g/ml；振实密度1.1~1.92g/ml；平均粒径5.5~10μm；比表面积 1.9~2.20m ² /g；损耗（550℃、0.5hr.）小于3% ；银纯度99.95%；化学杂质Na ⁺ ＜10ppm Cl ^- ＜10ppm；

尼龙酸二甲酯（杜邦，DBE），作为溶剂；DBE是由三种二价酸酯组成的混合物，俗称尼龙酸二甲酯，是由琥珀酸（丁二酸）二甲酯、戊二酸二甲酯和已二酸二甲酯三种良好环境溶剂的组合。

20wt%～25wt%的聚对苯二甲酸乙二醇酯的DBE溶液（惠州市异龙华电子制品厂 A10）；

15wt%～18wt%的氯醋树脂的DBE溶液（惠州市异龙华电子制品厂 A40）；

20wt%～25wt%的聚氨酯树脂的DBE溶液（惠州市异龙华电子制品厂 A15）；

水性聚氨酯固化剂（惠州市异龙华电子制品厂 B75）；

白炭黑（作为触变剂）。

实施例1

按照本实施例的低温固化导电银浆原料配方组成为：银粉 450g、A10 260g、

A40 280g、 B75 9g；白炭黑 1g。

导电银浆的生产工艺的流程为：配料→搅拌→研磨→测试→合格产品，具体如下：按比例称取各种原料（先称取有机载体，再称取固体粉料），用搅拌机慢速搅拌，使固体粉末完全混入液相中，调高搅拌机的转速，搅拌20min，然后将搅拌过的浆料半成品转移至三辊研磨机中进行研磨，反复研磨4次，至银浆经刮板细度仪检验小于7μm。研磨后的银浆进行装瓶包装，不合格银浆根据检测指标进行调整到合格装瓶包装。该过程中，研磨步骤比较关键，具体实施如下：

（1）检查辊筒表面是否清洁，辊筒间有无异物；检查润滑部位是否有足够的润滑油，辊筒是否松开，皮带松紧是否合适；紧固螺丝是否松动。

（2）校正调整研磨机辊距，然后加入少量银浆进行试磨，再做一次精密细致的调整，保证研磨机校正准确，出料口出料均匀，研磨银浆保持在两个当料刀之间。

（3）打开电源，打开冷却水，启动研磨机；将浆料加入研磨机中进行研磨，对浆料反复研磨4次。

（4）研磨完成后，松开辊筒、挡料刀、出料刀、并加以清洗擦拭干净。切断电源，关掉冷却水，清理好工作现场。

此外，在银浆生产过程注意以下方面：调配银浆加入载体、银粉、溶剂等的量必须严格按照配方要求来加入；对银浆的搅拌必须充分，使银粉、载体和溶剂等充分混合。

按照本实施例的导电银浆，其性能指标如下：

外观：银灰色糊状；

固化温度：110℃；

方电阻＜25mΩ/mil(25μm)；

电阻值（膜厚 3～5μm）：0.6mm×1000mm≤120Ω；

附着力（3M800胶带粘住60s以135度角10cm/s）：无脱落；

硬度（45度角、2Kg压力用铅笔推浆料表面）：2H；

密封性：良好；耐热循环：-20℃～85℃，6次，阻抗不变；挠曲性：2公斤5次变化≤100%。

从上可见，本实施例的导电银浆料能够实现在110℃下固化，仍然具有非常优秀的耐弯折性（满足触控模组等产品使用要求）；将其用于触控模组生产过程中，能够节约很多能源和缩短制成时间，并且银含量比较少，导电银浆的成本较低。

实施例2

按照本实施例的低温固化导电银浆原料配方组成为：银粉 22.5kg、A15 13.25 kg、A40 13.25kg、 B75 0.99kg；白炭黑 0.01kg。

将上述配比的原料通过与实施例1相同的生产工艺生产获得导电银浆，测定其各项性能均满足大键盘用导电银浆的要求，固化温度为115℃。

实施例3

按照本实施例的低温固化导电银浆原料配方组成为：银粉450g、A15 265g、A40 265g、 B75 19g；白炭黑 1g。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种低温固化导电银浆，其特征在于：所述导电银浆由如下重量配比的组分组成：

银粉40％～45％；

高分子树脂载体：9％～12％；

尼龙酸二甲酯：42％～48％；

水性聚氨酯固化剂：0.8％～2％；

白炭黑：0.01％～0.2％；

其中：所述的银粉的平均粒径为5.5～10μm，比表面积为1.9～2.20m²/g，银纯度大于等于99.5wt％；

所述的高分子树脂载体由聚对苯二甲酸乙二醇酯与氯醋树脂按重量配比1∶1～1.2组成，或者由聚氨酯树脂与氯醋树脂按重量配比1∶1～1.2组成。

2.根据权利要求1所述的低温固化导电银浆，其特征在于：所述的高分子树脂载体由聚对苯二甲酸乙二醇酯与氯醋树脂按重量配比1∶1.05～1.1组成。

3.根据权利要求1所述的低温固化导电银浆，其特征在于：所述的高分子树脂载体由聚氨酯和氯醋树脂按重量配比1∶1～1.05组成。

4.权利要求1所述的低温固化导电银浆的制备方法，其特征在于：该方法依次包括配料、搅拌、研磨和检测步骤，具体如下：以所述高分子树脂载体的尼龙酸二甲酯溶液为起始原料，包括如下步骤：按比例称取原料，其中先称取高分子树脂载体的尼龙酸二甲酯溶液，再称取银粉、水性聚氨酯固化剂以及白炭黑，用搅拌机慢速搅拌，使固体粉末完全混入液相中，调高搅拌机的转速，搅拌18min～25min，然后将搅拌过的浆料半成品转移至三辊研磨机中进行研磨，反复研磨4次，至银浆经刮板细度仪检验小于7μm，研磨后的银浆进行装瓶包装，不合格银浆根据检测指标进行调整到合格装瓶包装。

5.权利要求1所述的低温固化导电银浆在以PET薄膜为基材的导电线路中的应用。

6.权利要求1所述的低温固化导电银浆在笔记本电脑光电触控模组元器件中的应用。