CN104538082B

CN104538082B - Led玻璃灯丝用高温烧结电极浆料

Info

Publication number: CN104538082B
Application number: CN201410808165.1A
Authority: CN
Inventors: 朱鑫; 陈伟; 陈海文; 周昭寅
Original assignee: UV TECH MATERIAL Co Ltd
Current assignee: UV TECH MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2034-12-23
Also published as: CN104538082A

Abstract

本发明公开了LED玻璃灯丝用高温烧结电极浆料，其是由以下质量百分比的原料组成：65~75％的金属导电填料、2~4％的无机粘合剂、20~30％的有机载体、3~5％的添加剂、余量的稀释剂。本发明的产品，具有以下优点：印刷分辨率高；烧结后电极致密，对钢化玻璃、陶瓷等类似基材有极佳的附着力；烧结后电极外观佳；优越的导电性、稳定性和耐候性；能键合金属导线且拉力大于8克；可焊接，且耐焊性好。

Description

LED玻璃灯丝用高温烧结电极浆料

技术领域

本发明涉及LED玻璃灯丝用高温烧结电极浆料。

背景技术

传统LED 支架一般是用铜、铁、铝或者陶瓷作为基板制作，后续经过烧结、冲压、切割、电镀、注塑等一系列工艺制成。传统LED 玻璃支架的电极一般采用低温固化制作工艺，电极与玻璃附着力不好，容易刮花脱落，同时焊接性能极差，焊锡的焊接温度一般在250℃左右，旧玻璃支架用焊锡在电极上焊接导电极材料时极容易将电板整体焊落，导致支架报废。旧玻璃支架在还有旧玻璃支架在封装时，在电极上键合金属导线的拉力也偏小。

发明专利 CN104051596A提供一种性能更稳定且制作成本更低的LED 玻璃支架，做成灯丝后，不需要二次配光即可实现360度发光。其配套电极采用高温烧结制作工艺。关键原材料之一的高温烧结电极浆料需要针对性进行开发，要求优良导电好、附着力强，有极佳的可焊、耐焊性能。现有技术中还没有此种针对性的产品。

发明内容

本发明的目的在于提供LED玻璃灯丝用高温烧结电极浆料。

本发明所采取的技术方案是：

LED玻璃灯丝用高温烧结电极浆料，其是由以下质量百分比的原料组成：65~75％的金属导电填料、2~4％的无机粘合剂、20~30％的有机载体、3~5％的添加剂、余量的稀释剂。

所述的金属导电填料为片状银粉、球形银粉、纳米银粉、含5~10%钯粉的银钯合金粉按照质量比为1:(0.3~0.9):(0.3~0.7) :(0.2~0.7)组成。

所述的片状银粉的粒径为4~7μm；球形银粉的粒径为1~3μm；纳米银粉的粒径为80~150nm；银钯合金粉的粒径为5~10μm。

无机粘合剂是软化点为420〜500℃的玻璃粉。

所述的玻璃粉的粒径为2~5μm。

所述的玻璃粉的线膨胀系数70~90×10 -7。

所述的有机载体为羟基纤维素、乙基纤维素、改性乙基纤维素、PVB、聚酰胺蜡、氢化蓖麻油、蓖麻油中的至少一种与溶剂的混合物。

所述的添加剂为消泡剂、流平剂、分散剂、附着力促进剂、流变助剂、增稠剂、表面活性剂中的至少一种。

所述的稀释剂为松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚醋酸酯、石油醚、松节油、200#溶剂油、二乙二醇乙醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯、蓖麻油、环己酮中的至少一种。

本发明的有益效果是：本发明的产品：

1、印刷分辨率高，最细分辨率可达60～70mil,可操作时间超过6小时；

2、烧结后电极致密，对钢化玻璃、陶瓷等类似基材有极佳的附着力，用刀片划不脱落，3M胶带百格试验合格；

4、烧结后电极外观佳：银色光亮、表面平整，无黄变，无针孔；能与基材实现很好的热膨胀匹配，电极与基材在烧结和后续使用过程均无分层现象。

3、优越的导电性、稳定性和耐候性；体电阻率达10^-5Ω*cm；

4、能键合金属导线且拉力大于8克；

5、可焊接，且耐焊性好：电极用260度回流焊进行焊接，要求焊接面积大于95%，且15秒内焊锡膏不与银电极合金化，融化掉电极图形。

具体实施方式

所述的金属导电填料为片状银粉、球形银粉、纳米银粉、含5~10%钯粉的银钯合金粉按照质量比为1:(0.3~0.9):(0.3~0.7) :(0.2~0.7)组成；所述的片状银粉的粒径为4~7μm；球形银粉的粒径为1~3μm；纳米银粉的粒径为80~150nm；银钯合金粉的粒径为5~10μm。

优选的，所述的无机粘合剂是软化点为420〜500℃的玻璃粉，所述的玻璃粉的粒径为2~5μm；所述的玻璃粉的线膨胀系数70~90×10 ^-7；优选的，该玻璃粉的配方组成为：氧化铋25-35%、氧化硅5-15%、氧化钡5-15%、氧化硼10-15%、氧化锌5-30%、氧化铝1-5%、氧化钛1-2%。

所述的有机载体为羟基纤维素、乙基纤维素、改性乙基纤维素、PVB、聚酰胺蜡、氢化蓖麻油、蓖麻油中的至少一种与溶剂的混合物；优选的，有机载体中，所述的溶剂占的质量百分比为5-95%。

上述LED玻璃灯丝用高温烧结电极浆料的制备方法，步骤为：将各种原料在三维混合机中充分混合，再用三辊机研磨2～3遍，细度达到10μm后，真空脱泡15-30分钟即可。

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：

实施例1：

LED玻璃灯丝用高温烧结电极浆料，其配方组成如下表：

表1：

其中有机载体A按质量组成为：乙基纤维素4%，氢化蓖麻油3%，蓖麻油1%，松油醇35%，丁基卡比醇37%，二乙二醇乙醚醋酸酯20%。

实施例2：

LED玻璃灯丝用高温烧结电极浆料，其配方组成如下表：

表2：

其中有机载体B按质量组成为：乙基纤维素3%，PVB5%，氢化蓖麻油2.5%，松油醇43%，丁基卡比醇46.5%。

对比例：

银钯合金和纳米银粉的量用球状微米银粉替代，其他配比和制备方法同实施例2。

实施例和对比例，按照本发明的方法了进行制备，将制备好的电极浆料，在整片陶瓷或钢化玻璃上经过丝网印刷、烘干、烧结形成电极，再切割成单个玻璃条，形成独立的LED玻璃灯丝电极。观察电极是否银色光亮，背面是否变黄，表面平整性以及是否有缩孔等；电极经过260度回流焊进行焊接，测试对比检测结果列于下表：

表3：

通过测试，本发明中，实施例1和2，综合性能佳，便于印刷，附着性能好，键合拉力大，可焊耐焊满足LED灯丝要求。

实验结果表明，与不加纳米银和银钯合金的浆料相比，电极的耐焊时间延长了近1倍，匹配铋系玻璃粉后，键合拉力也有明显改善。这个结果可能归功于，纳米银和银钯合金阻碍了电极与焊锡膏的合金化程度，铋系玻璃粉增加了电极烧结过程中对基材的浸润。

实施例3-实施例6有机载体采用有机载体A，其他材料用量比例（wt%）见表4。从表5的检测结果可以看出，调整产品比例和钯含量综合性能佳，附着性、键合拉力和可焊耐焊性仍能满足LED灯丝要求。

表4：

表5：

另外，本发明的产品印刷分辨率高，最细分辨率可达60～70mil,可操作时间超过6小时；烧结后电极致密，对钢化玻璃、陶瓷等类似基材有极佳的附着力，用刀片划不脱落，3M胶带百格试验合格。

Claims

1. LED 玻璃灯丝用高温烧结电极浆料，其特征在于：其是由以下质量百分比的原料组成：65 ~75％的金属导电填料、2~4％的无机粘合剂、20~30％的有机载体、3~5％的添加剂、余量的稀释剂；

所述的金属导电填料为片状银粉、球形银粉、纳米银粉、含5~10% 钯粉的银钯合金粉按照质量比为1:(0.3~0.9):(0.3~0.7) :(0.2~0.7) 组成；

所述的无机粘合剂是软化点为420〜500℃的玻璃粉；所述的玻璃粉的粒径为2~5μm；所述的玻璃粉的线膨胀系数70~90×10^-7；该玻璃粉的配方组成为：氧化铋25-35%、氧化硅5-15%、氧化钡5-15%、氧化硼10-15%、氧化锌5-30%、氧化铝1-5%、氧化钛1-2%。

2. 根据权利要求1 所述的LED 玻璃灯丝用高温烧结电极浆料，其特征在于：所述的片状银粉的粒径为4~7μm；球形银粉的粒径为1~3μm；纳米银粉的粒径为80~150nm；银钯合金粉的粒径为5~10μm。

3. 根据权利要求1 所述的LED 玻璃灯丝用高温烧结电极浆料，其特征在于：所述的有机载体为羟基纤维素、乙基纤维素、改性乙基纤维素、PVB、聚酰胺蜡、氢化蓖麻油、蓖麻油中的至少一种与溶剂的混合物。

4. 根据权利要求1 所述的LED 玻璃灯丝用高温烧结电极浆料，其特征在于：所述的添加剂为消泡剂、流平剂、分散剂、附着力促进剂、流变助剂、增稠剂、表面活性剂中的至少一种。

5. 根据权利要求1 所述的LED 玻璃灯丝用高温烧结电极浆料，其特征在于：所述的稀释剂为松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚醋酸酯、石油醚、松节油、200# 溶剂油、二乙二醇乙醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯、蓖麻油、环己酮中的至少一种。