CN103146250B

CN103146250B - 一种纳米银锡铜合金导电油墨的制备方法

Info

Publication number: CN103146250B
Application number: CN201310066248.3A
Authority: CN
Inventors: 曹小真; 陈信华
Original assignee: LIYANG XINLI MACHINERY CASTING CO Ltd
Current assignee: LIYANG XINLI MACHINERY CASTING CO Ltd
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2014-12-31
Anticipated expiration: 2033-03-01
Also published as: CN103146250A

Abstract

本发明公开了一种纳米银锡铜合金导电油墨的制备方法，按顺序包括如下步骤：（1）按重量份计，称取10份粒径分布范围为10nm～80nm的纳米银锡铜合金粉体、5份的助剂和85份溶剂；（2）制备溶剂，将水、醇类、醚类和酯类添加到搅拌器中搅拌来制备所述溶剂；（3）制备助剂，将表面活性剂和分散剂添加到搅拌器中搅拌来制备所述助剂；（4）将所述纳米银锡铜合金粉分散到所述溶剂后，添加所述助剂，并在超声振荡设备中研磨分散20分钟后制得所述导电油墨。

Description

一种纳米银锡铜合金导电油墨的制备方法

技术领域

本发明属于印刷电路板技术领域，特别是涉及一种纳米银锡铜合金导电油墨的制备方法。

背景技术

在印刷电路板中，构成线路的材料可以采用导电油墨通过印刷工艺来形成。通常的做法是将导电油墨印在印刷电路基板上，然后使油墨在室温下固化，或在烘箱内固化。

现有技术中构成印刷电路板线路的导电油墨一般分为金系导电油墨、银系导电油墨以及铜系导电油墨。金系导电油墨的抗氧化性能最好，但是价格相对较高，银系导电油墨相比金系导电价格要便宜，导电率居中，但是银系导电油墨还是相比铜系导电油墨价格要高，而且银系导电油墨的连接强度不高。铜系导电相比银系导电油墨的价格便宜，但是由于铜容易氧化，所以导致铜系导电的导电性能不稳定。

专利公开号为：CN1783355A的中国发明专利公开了一种铜银合金导体浆料及其制备方法，在该专利中浆料的组分含量分别为：铜银合金纳米粒子35～50Wt％，松油醇30～45Wt％，玻璃粉5～25Wt％，乙基纤维素1～5Wt％，无水乙醇2～5Wt％。所述铜银合金纳米粒子的平均粒径为80～100纳米，粒子中银含量为5～20Wt％。但是该纳米铜银合金导电浆料的烧结温度仍然维持在210℃～220℃，仍然有所偏高，该偏高的烧结温度容易导致电路板短路或者失效。

发明内容

为此，本发明提供一种制备导电油墨的方法，该导电油墨具有纳米银锡铜合金，采用该导电油墨来构成印刷电路板线路，不仅可以降低烧结温度，而且纳米银锡铜合金抗氧化能力也相对较高，因此烧结时不需要保护气体。

本发明提出的导电油墨的制备方法包括如下步骤：

（1）按重量份计，称取10份粒径分布范围为10nm～80nm的纳米银锡铜合金粉体、5份的助剂和85份溶剂；

（2）制备溶剂，将水、醇类、醚类和酯类添加到搅拌器中搅拌来制备所述溶剂；

（3）制备助剂，将表面活性剂和分散剂添加到搅拌器中搅拌来制备所述助剂；

（4）将所述纳米银锡铜合金粉分散到所述溶剂后，添加所述助剂，并在超声振荡设备中研磨分散20分钟后制得所述导电油墨；

其中，所述纳米银锡铜合金微粒中银、锡和铜的含量按质量百分比计，分别为：银：5％～15％，锡：1％～20％，铜：80％～95％；

其中，所述85份溶剂中包含15份水、50份醇类、10醚类和10份酯类，所述5份助剂包括2份表面活性剂、2份分散剂和1份还原剂。

其中，溶剂的制备通过将所述15份水、50份醇类、10份醚类和10份酯类在搅拌器中均匀搅拌制得。

其中，所述醇类包括：由乙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、苯甲醇组成的组中的一种或多种。醚类包括：由乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚组成的组中的一种或多种。酯类包括：醋酸丁酯或醋酸乙酯。

其中，助剂包括表面活性剂、分散剂、还原剂中的一种或多种；

其中，表面活性剂包括：由硬脂酸、油酸、月桂酸、三乙醇胺、月桂醇硫酸钠、果胶酸钠、羟甲基淀粉等组成的组中的一种或多种；

其中，分散剂包括：由烷基硫醇、烷基酸、烷基胺、烷基磷酸组成的组中的一种或多种；还原剂包括：由抗坏血酸、水合肼、甲酸和甲醛组成的组中的一种或多种；

优选地，所述纳米银锡铜合金微粒中银、锡和铜的含量按质量百分比计，分别为：5％，5％，90%。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明的纳米银锡铜合金油墨的制备方法进行详细说明。

实施方式1：

导电油墨的制备方法包括如下步骤：

（1）按重量份计，称取10份粒径分布范围为10nm～80nm的纳米银锡铜合金粉体、5份的助剂和85份溶剂；其中，所述纳米银锡铜合金微粒中银、锡和铜的含量按质量百分比计，分别为：银：5％～15％，锡：1％～20％，铜：80％～95％；

（2）制备溶剂，将15份水、50份醇类、10醚类和10份酯类添加到搅拌器中搅拌来制备所述溶剂；所述醇类、醚类和酯类并没有特别的限制，只要在常温下位液态即可。在本发明中，优选地，所述醇类包括：由乙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、苯甲醇组成的组中的一种或多种。醚类包括：由乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚组成的组中的一种或多种。酯类包括：醋酸丁酯或醋酸乙酯。

（3）制备助剂，将表面活性剂、分散剂、还原剂中的一种或多种添加到搅拌器中搅拌来制备所述助剂。具体的，所述5份助剂包括2份表面活性剂、2份分散剂和1份还原剂。

其中，表面活性剂、分散剂、还原剂没有特别的限制，但是在本发明中，优选地，表面活性剂包括：由硬脂酸、油酸、月桂酸、三乙醇胺、月桂醇硫酸钠、果胶酸钠、羟甲基淀粉等组成的组中的一种或多种；

分散剂包括：由烷基硫醇、烷基酸、烷基胺、烷基磷酸组成的组中的一种或多种；

还原剂包括：由抗坏血酸、水合肼、甲酸和甲醛组成的组中的一种或多种；

（4）将所述纳米银锡铜合金粉分散到所述溶剂后，添加所述助剂，并在超声振荡设备中研磨分散20分钟后制得所述导电油墨。

实施方式2：

导电油墨的制备方法包括如下步骤：

（1）按重量份计，称取10份粒径分布范围为10nm～80nm的纳米银锡铜合金粉体、5份的助剂和85份溶剂；其中，所述纳米银锡铜合金微粒中银、锡和铜的含量按质量百分比计，分别为：5％，5％，90%。

本发明制备的纳米银锡铜合金导电油墨降低了导电油墨的烧结温度，同时相比纳米铜银合金导电油墨而言，提高了导电油墨在烧结时的抗氧化能力。另一方面，由于铜、锡的价格相比银都要便宜不少，所以相比采用纳米银颗粒作为导电填料，降低了原料成本。

以上实施方式已经对本发明进行了详细的介绍，但上述实施方式并非为了限定本发明的范围，本发明的保护范围由所附的权利要求限定。

Claims

1.一种纳米银锡铜合金导电油墨的制备方法，按顺序包括如下步骤：

(1)按重量份计，称取10份粒径分布范围为10nm～80nm的纳米银锡铜合金粉体、5份的助剂和85份溶剂；

(2)制备溶剂，将水、醇类、醚类和酯类添加到搅拌器中搅拌来制备所述溶剂；

(3)制备助剂，将表面活性剂、分散剂和还原剂添加到搅拌器中搅拌来制备所述助剂；

(4)将所述纳米银锡铜合金粉分散到所述溶剂后，添加所述助剂，并在超声振荡设备中研磨分散20分钟后制得所述导电油墨；

其中，所述纳米银锡铜合金微粒中银、锡和铜的含量按质量百分比计，分别为：5％，5％，90％；

其中，所述85份溶剂中包含15份水、50份醇类、10醚类和10份酯类，所述醇类包括：由乙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、苯甲醇组成的组中的一种或多种；醚类包括：由乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚组成的组中的一种或多种；酯类包括：醋酸丁酯或醋酸乙酯；所述溶剂的制备通过将所述15份水、50份醇类、10份醚类和10份酯类在搅拌器中均匀搅拌制得；

所述5份助剂包括2份表面活性剂、2份分散剂和1份还原剂；

其中，表面活性剂包括：由硬脂酸、油酸、月桂酸、三乙醇胺、月桂醇硫酸钠、果胶酸钠、羟甲基淀粉组成的组中的一种或多种；

其中，分散剂包括：由烷基硫醇、烷基酸、烷基胺、烷基磷酸组成的组中的一种或多种；还原剂包括：由抗坏血酸、水合肼、甲酸和甲醛组成的组中的一种或多种。