CN103117110B - 一种含有环氧糠油酸丁酯的导电浆料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含有环氧糠油酸丁酯的导电浆料，其是由下述重量份的原料制得：A料60-65，B料8-10，C料15-20，石墨粉0.7-1.6,环氧糠油酸丁酯0.3-0.4，有机硅油：0.7-1.2。本发明所得的导电浆料不含铅,完全符合环保要求,应用于太阳能电池的生产，能在太阳能电池表面形成附着力强、电池光电转换效率高，同时选用了不同粒径的银粉与铝，铜粉，增加粒子间的接触面积，从而提高了银浆的导电能力。
Description
技术领域
本发明涉及电子精细化学品领域，确切地说是一种含有环氧糠油酸丁酯的导电浆料。
背景技术
导电浆料是电子元器件封装、电极和互联的关键材料,主要包括烧渗型导电浆料和固化型导电胶(导电油墨)两大类。
烧渗型导电浆料主要用在太阳能电池等行业，烧结后作电极使用，固化型导电油墨广泛应用在印刷电路以及电子封装等行业。
导电浆料根据其中的填料不同，可以分为碳浆（石墨导体），金属浆料（金粉，银粉，铜粉，银铜合金），以及改性的陶瓷浆料。
性能比较，贵金属填料的导电性最好，碳浆其次。但黄金价格太高，铜粉的耐氧化性不好，银粉和银铜粉在价格和性能上较为均衡。碳浆的耐磨性银浆的要好。
太阳能电池导电浆料由银粉、铝粉、无机粘结料、有机载体及相关助剂等组成。在大多数的电子浆料中、无机粘结料主要是低熔点的含铅玻璃粉，对环境污染大和可焊接性差是其主要缺陷。因此，导电浆料的无铅化已成为必然趋势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效、环保、无铅的含有环氧糠油酸丁酯的导电浆料。
上述目的通过以下方案实现：
一种含有环氧糠油酸丁酯的导电浆料，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：A料60-65，B料8-10，C料15-20，石墨粉0.7-1.6,环氧糠油酸丁酯0.3-0.4，有机硅油：0.7-1.2；
所述的A料由下述重量份的原料制得：1-5μm银粉50-52、11-15μm银粉8-12、16-25μm银粉10-15、10-15μm玻璃粉8-12、有机载体A15-20、硅烷偶联剂KH5401-1.5、磷酸三丁酯1-2；
所述的B料由下述重量份的原料制得：6-10μm金粉55-58、16-25μm金粉10-15、20-25μm玻璃粉8-10、有机载体B15-20、蓖麻油0.5-1.2、邻苯二甲酸二甲酯2-3；
所述的C料由下述重量份的原料制得：11-15μm铜粉50-55、30-60nm铜粉5-10、10-15μm玻璃粉6-8、有机载体C18-20，均苯四甲酸四异辛酯0.5-1；
所述的玻璃粉由下述重量份的原料制得：V2O55.9-7.2,TiO29.3-10.1,AS2O34-6，氮化硼3-5，Bi2O32.3-4.9,SnO23.3-5.2,Al2O32.8-3.4,SiO218-20,MgO4.4-6.1,树木灰烬0.3-0.4。
所述的有机载体A由下述重量份的原料制得：热塑性丙烯酸树脂5-7，聚乙烯吡咯烷酮2-4，丁基卡必醇33-35。
所述的有机载体B由下述重量份的原料制得：硝酸纤维素6-8，二乙二醇甲醚18-20，二乙二醇乙醚醋酸酯10-12，环氧大豆油0.6-0.8。
所述的有机载体C由下述重量份的原料制得：C5石油树脂8-10，乙二醇单甲醚10-15，乙酸乙酯16-18。
所述的一种含有环氧糠油酸丁酯的导电浆料，其特征在于：
制备方法包括以下步骤：
（1）按重量份称取制备玻璃粉所需各原料放入石英坩埚里混匀，后放入电炉中于1100-1300℃烧结25-35min，再将所得熔化后的玻璃液倒入冷水中，然后球磨，过200-300目筛，冷却，再在600-700℃保温5-6小时，然后，再用去离子水淬火，球磨，过不同目数的筛，分别收集得到1-5μm玻璃粉，10-15μm玻璃粉和20-25μm玻璃粉，再分别用10-15%盐酸浸泡1-2小时，然后用去离子水洗净至中性，烘干得不同粒径的玻璃粉备用；
（2）按重量份将制备有机载体A的各原料混匀，在55-60℃下搅拌至溶解，后过100-200目滤布即得有机载体A的备用；
（3）按重量份将制备有机载体B的各原料混匀，在45-50℃下搅拌至溶解后过100-200目滤布，即得有机载体B备用；
（4）按重量份将制备有机载体C的各原料混匀，在35-45℃下搅拌至溶解后过100-200目滤布，即得有机载体B备用；
（5）将步骤（1)所制得的1-5μm的玻璃粉按重量份加入步骤（2）所制得的有机载体A中，搅拌混和，再每隔25-35分钟依次按重量份加入1-5μm银粉、16-25μm银粉、61-90nm银粉，搅拌混合2-3小时，得到A料；
（6）将步骤（1)所制得的10-15μm玻璃粉加入步骤（3）所制得的有机载体B中，搅拌混和，再每次间隔30-40分钟依次加入1-5μm铝粉、16-25μm铝粉、搅拌混合2-3小时，得到B料；
（7）将步骤（1)所制得的20-25μm玻璃粉加入步骤（4）所制得的有机载体C中，搅拌混和，再每次间隔30-40分钟依次加入1-5μm铜粉，30-60nm铜粉，搅拌混合2-3小时，得到C料；
（8）将A料、B料、C料以及其余制备含有环氧糠油酸丁酯的导电浆料的原料按重量份混匀，球磨5-8小时，过300-400目筛后即得。
本发明的有益效果为：
1、本发明所得的导电浆料不含铅,完全符合环保要求,应用于太阳能电池的生产，能在太阳能电池表面形成附着力强、电池光电转换效率高，同时选用了不同粒径的银粉与铝，铜粉粉，增加粒子间的接触面积，从而提高了银浆的导电能力；
2、本发明在导电浆料中添加了铜粉、铝粉能够有助于降低银浆生产成本，节省大量的贵金属银，同时改善银浆的导电性能，从而达到了降低太阳能电池制造成本的目的，取得了良好的经济效益。同时本发明工艺简单,成本低,因而具有广阔的应用前景。
具体实施方式
一种含有环氧糠油酸丁酯的导电浆料，其是由下述重量份（kg)的原料制得：A料62.5，B料10，C料20，石墨粉1.2,环氧糠油酸丁酯0.4，有机硅油：1.2；
所述的A料由下述重量份的原料制得：1-5μm银粉52、11-15μm银粉12、16-25μm银粉15、10-15μm玻璃粉8、有机载体A20、硅烷偶联剂KH5401.3、磷酸三丁酯2；
所述的B料由下述重量份的原料制得：6-10μm金粉58、16-25μm金粉15、20-25μm玻璃粉10、有机载体B20、蓖麻油0.8、邻苯二甲酸二甲酯2；
所述的C料由下述重量份的原料制得：11-15μm铜粉55、30-60nm铜粉8、10-15μm玻璃粉8、有机载体C20，均苯四甲酸四异辛酯0.8；
所述的玻璃粉由下述重量份的原料制得：V2O57.1,TiO29.6,AS2O36，氮化硼4,，Bi2O34.4,SnO25.2,Al2O33.4,SiO220,MgO6.1,树木灰烬0.4。
所述的有机载体A由下述重量份的原料制得：热塑性丙烯酸树脂7，聚乙烯吡咯烷酮4，丁基卡必醇33。
所述的有机载体B由下述重量份的原料制得：硝酸纤维素8，二乙二醇甲醚20，二乙二醇乙醚醋酸酯12，环氧大豆油0.8。
所述的有机载体C由下述重量份的原料制得：C5石油树脂10，乙二醇单甲醚15，乙酸乙酯18。
所述的一种含有环氧糠油酸丁酯的导电浆料，制备方法包括以下步骤：
（1）按重量份称取制备玻璃粉所需各原料放入石英坩埚里混匀，后放入电炉中于1300℃烧结35min，再将所得熔化后的玻璃液倒入冷水中，然后球磨，过300目筛，冷却，再在700℃保温5小时，然后，再用去离子水淬火，球磨，过不同目数的筛，分别收集得到1-5μm玻璃粉，10-15μm玻璃粉和20-25μm玻璃粉，再分别用15%盐酸浸泡2小时，然后用去离子水洗净至中性，烘干得不同粒径的玻璃粉备用；
（2）按重量份将制备有机载体A的各原料混匀，在55℃下搅拌至溶解，后过100目滤布即得有机载体A的备用；
（3）按重量份将制备有机载体B的各原料混匀，在45℃下搅拌至溶解后，过100目滤布即得有机载体B备用；
（4）按重量份将制备有机载体C的各原料混匀，在35℃下搅拌至溶解后，过100目滤布即得有机载体B备用；
（5）将步骤（1)所制得的1-5μm的玻璃粉按重量份加入步骤（2）所制得的有机载体A中，搅拌混和，再每隔35分钟依次按重量份加入1-5μm银粉、16-25μm银粉、61-90nm银粉，搅拌混合3小时，得到A料；
（6）将步骤（1)所制得的10-15μm玻璃粉加入步骤（3）所制得的有机载体B中，搅拌混和，再每次间隔40分钟依次加入1-5μm铝粉、16-25μm铝粉、搅拌混合3小时，得到B料；
（7）将步骤（1)所制得的20-25μm玻璃粉加入步骤（4）所制得的有机载体C中，搅拌混和，再每次间隔30分钟依次加入1-5μm铜粉，30-60nm铜粉，搅拌混合3小时，得到C料；
（8）将A料、B料、C料以及其余制备含有环氧糠油酸丁酯的导电浆料的原料按重量份混匀，球磨6小时，过400目筛后即得。
采用丝网印刷机将银浆印刷于125mm×125mmSi基板上，然后在180℃干燥，再在880℃进行快速烧制电极引线，高温烧结后制成的电极引线表面银白，光滑无缺陷，剥离强度15N/cm,锡焊性能良好，方阻＜10Siements/sq，制备的太阳能电池光电转化效率为19.3%，拉力测试结果为附着力>13N/mm2。
Claims (2)
1.一种含有环氧糠油酸丁酯的导电浆料，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得：A料60-65，B料8-10，C料15-20，石墨粉0.7-1.6,环氧糠油酸丁酯0.3-0.4，有机硅油0.7-1.2；
所述的A料由下述重量份的原料制得：1-5μm银粉50-52、11-15μm银粉8-12、16-25μm银粉10-15、10-15μm玻璃粉8-12、有机载体A15-20、硅烷偶联剂KH5401-1.5、磷酸三丁酯1-2；
所述的B料由下述重量份的原料制得：6-10μm金粉55-58、16-25μm金粉10-15、20-25μm玻璃粉8-10、有机载体B15-20、蓖麻油0.5-1.2、邻苯二甲酸二甲酯2-3；
所述的C料由下述重量份的原料制得：11-15μm铜粉50-55、30-60nm铜粉5-10、10-15μm玻璃粉6-8、有机载体C18-20，均苯四甲酸四异辛酯0.5-1；
所述的玻璃粉由下述重量份的原料制得：V2O55.9-7.2,TiO29.3-10.1,As2O34-6，氮化硼3-5,，Bi2O32.3-4.9,SnO23.3-5.2,Al2O32.8-3.4,SiO218-20,MgO4.4-6.1,树木灰烬0.3-0.4；
所述的有机载体A由下述重量份的原料制得：热塑性丙烯酸树脂5-7，聚乙烯吡咯烷酮2-4，丁基卡必醇33-35；
所述的有机载体B由下述重量份的原料制得：硝酸纤维素6-8，二乙二醇甲醚18-20，二乙二醇乙醚醋酸酯10-12，环氧大豆油0.6-0.8；
所述的有机载体C由下述重量份的原料制得：C5石油树脂8-10，乙二醇单甲醚10-15，乙酸乙酯16-18。
2.根据权利要求1所述的一种含有环氧糠油酸丁酯的导电浆料，其特征在于：
制备方法包括以下步骤：
（1）按重量份称取制备玻璃粉所需各原料放入石英坩埚里混匀，后放入电炉中于1100-1300℃烧结25-35min，再将所得熔化后的玻璃液倒入冷水中，然后球磨，过200-300目筛，冷却，再在600-700℃保温5-6小时，然后，再用去离子水淬火，球磨，过不同目数的筛，分别收集得到1-5μm玻璃粉，10-15μm玻璃粉和20-25μm玻璃粉，再分别用10-15%盐酸浸泡1-2小时，然后用去离子水洗净至中性，烘干得不同粒径的玻璃粉备用；
（2）按重量份将制备有机载体A的各原料混匀，在55-60℃下搅拌至溶解，后过100-200目滤布即得有机载体A备用；
（3）按重量份将制备有机载体B的各原料混匀，在45-50℃下搅拌至溶解后过100-200目滤布，即得有机载体B备用；
（4）按重量份将制备有机载体C的各原料混匀，在35-45℃下搅拌至溶解后过100-200目滤布，即得有机载体B备用；
（5）将步骤（1)所制得的1-5μm的玻璃粉按重量份加入步骤（2）所制得的有机载体A中，搅拌混和，再每隔25-35分钟依次按重量份加入1-5μm银粉、16-25μm银粉、61-90nm银粉，搅拌混合2-3小时，得到A料；
（6）将步骤（1)所制得的10-15μm玻璃粉加入步骤（3）所制得的有机载体B中，搅拌混和，再每次间隔30-40分钟依次加入1-5μm铝粉、16-25μm铝粉、搅拌混合2-3小时，得到B料；
（7）将步骤（1)所制得的20-25μm玻璃粉加入步骤（4）所制得的有机载体C中，搅拌混和，再每次间隔30-40分钟依次加入1-5μm铜粉，30-60nm铜粉，搅拌混合2-3小时，得到C料；
（8）将A料、B料、C料以及其余制备含有环氧糠油酸丁酯的导电浆料的原料按重量份混匀，球磨5-8小时，过300-400目筛后即得。
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