CN108109718A - 银包铜导电浆料及制备方法 - Google Patents

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周剑飞
夏辉
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Abstract

本发明公开了银包铜导电浆料，其包括以下原料组份且各原料组份满足以下重量百分比：导电组份为60%‑80%，有机载体为30%‑10%，添加剂为10%‑20%；其中，导电组份由银包铜粉通过水热法制备而成，所述银包铜粉的粒径为200nm‑3um，所述银包铜粉中的银的质量百分比为10%‑20%；在本发明中，一方面，将银包铜导电浆料印刷至丝网上后，经检测其方阻率最低可达100uΩ/平方/mil；另一方面，本发明所述银包铜粉中的银的质量百分比为10%‑20%，其相对现有技术来说，含银量降低不少；因此本发明所提供的银包铜导电浆料不仅能符合导电性要求而且还降低成本。

Description

银包铜导电浆料及制备方法
技术领域
本发明涉及导电浆料技术领域，具体地，涉及一种用于丝网印刷的银包铜导电浆料及制备方法。
背景技术
银包铜粉作为一种很好的高导电填料，将其添加于涂料(油漆)、胶(粘合剂)、油墨、聚合物料浆、塑料、橡胶等中，可制成各种导电、电磁屏蔽等制品，广泛应用于电子、机电、通讯、印刷、航空航天、兵器等各个工业部门的导电、电磁屏蔽等领域；如电脑、手机、电子医疗设备、电子仪器仪表等电子、电工、通讯产品的导电、电磁屏蔽。
如现有技术中的一种印刷电路板用导体浆料，以质量分数计，其包括55～80％的银包铜粉、10～25％的有机粘结剂、1～8％的无铅玻璃粉末和5～12％的添加剂；所述的银包铜粉当中银的质量百分含量为50～60％。
虽然，目前就银的存量和储量而言，在供需方面不纯在资源稀缺问题，但银作为贵金属，其价格一直居高不下，在市场成本稳步下降的前提下，现有技术中的银包铜粉类导电浆料的价格并没有降低。
为此，现需提供一种既能符合导电性要求又能降低成本的用于丝网印刷的银包铜导电浆料以用于制备该银包铜导电浆料的制备方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能符合导电性要求又能降低成本的用于丝网印刷的银包铜导电浆料以用于制备该银包铜导电浆料的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供一种银包铜导电浆料，其包括以下原料组份且各原料组份满足以下重量百分比：
导电组份 60％-80％；
有机载体 30％-10％；
添加剂 10％-20％；
其中，导电组份由银包铜粉通过水热法制备而成，所述银包铜粉的粒径为200nm-3um，所述银包铜粉中的银的质量百分比为 10％-20％。
所述有机载体由热塑性丙烯酸树脂、聚酯树脂和稀释剂混合而成，各组分重量比为10∶1-5∶15-30。
所述添加剂包括稀释剂、导电助剂、流平剂、消泡剂、增塑剂、偶联剂。
所述稀释剂为DEB、异佛尔酮、二甲苯、二乙二醇单丁醚中的一种或多种。
所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种或多种。
在上述基础上，本发明进一步提供一种用于制备如上所述的银包铜导电浆料的制备方法，其包括以下步骤：
步骤一、称取一定重量的导电组分进行表面处理后，干燥待用；
步骤二、称取一定重量的有机载体和添加剂，并混合均匀；
步骤三、将步骤一的所得物和步骤二的所得物混合并进行研磨，研磨至颗粒粒径小于3um且大于200nm；
步骤四、混合浆料研磨均匀后，添加稀释剂进行调整，从而获得银包铜导电浆料；
其中，导电组份、有机载体和添加剂三者符合以下重量百分比：
导电组份 60％-80％；
有机载体 30％-10％；
添加剂 10％-20％。
还包括步骤五：将步骤四所得银包铜导电浆料印刷至丝网，且在 140℃下烘烤1h后进行方阻率测试。
步骤一中的表面处理为：采用1-2％浓度的油酸醇溶液浸泡所述导电组份15min。
在步骤三中，采用三辊轧机进行混合研磨。
所述丝网设为200目丝网。
本发明相对于现有技术，具有如下优点之处：
在本发明中，一方面，将银包铜导电浆料印刷至丝网上后，经检测其方阻率最低可达100uΩ/平方/mil；另一方面，本发明所述银包铜粉中的银的质量百分比为10％-20％，其相对现有技术来说，含银量降低不少；因此本发明所提供的银包铜导电浆料不仅能符合导电性要求而且还降低成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1
本实施例提供一种银包铜导电浆料，其包括以下原料组份且各原料组份满足以下重量百分比：
导电组份 60％-80％；
有机载体 30％-10％；
添加剂 10％-20％；
其中，导电组份由银包铜粉通过水热法制备而成，所述银包铜粉的粒径为200nm-3um，所述银包铜粉中的银的质量百分比为 10％-20％。
在本实施例中，一方面，将银包铜导电浆料印刷至丝网上后，经检测其方阻率最低可达100uΩ/平方/mil；另一方面，本发明所述银包铜粉中的银的质量百分比为10％-20％，其相对现有技术来说，含银量降低不少；因此本发明所提供的银包铜导电浆料不仅能符合导电性要求而且还降低成本。
在本实施例中，所述有机载体由热塑性丙烯酸树脂、聚酯树脂和稀释剂混合而成，各组分重量比为10：1-5：15-30。
进一步地，所述添加剂包括稀释剂、导电助剂、流平剂、消泡剂、增塑剂、偶联剂。
具体地，所述稀释剂为DEB、异佛尔酮、二甲苯、二乙二醇单丁醚中的一种或多种；所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种或多种。
实施例2
进一步地，在实施例1的基础上，本实施例进一步提供一种用于制备如实施例1所述的银包铜导电浆料的制备方法，其包括以下步骤：
步骤一、称取一定重量的导电组分进行表面处理后，干燥待用；
步骤二、称取一定重量的有机载体和添加剂，并混合均匀；
步骤三、将步骤一的所得物和步骤二的所得物混合并进行研磨，研磨至颗粒粒径小于3um且大于200nm；
步骤四、混合浆料研磨均匀后，添加稀释剂进行调整，从而获得银包铜导电浆料；
其中，导电组份、有机载体和添加剂三者符合以下重量百分比：
导电组份 60％-80％；
有机载体 30％-10％；
添加剂 10％-20％。
还包括步骤五：将步骤四所得银包铜导电浆料印刷至丝网，且在 140℃下烘烤1h后进行方阻率测试。
步骤一中的表面处理为：采用1-2％浓度的油酸醇溶液浸泡所述导电组份15min。
在步骤三中，采用三辊轧机进行混合研磨。
所述丝网设为200目丝网。
实施例3
在实施例2的基础上，本实施例提供具体制备方法的一种实施方式：
步骤一、称取60g银包铜粉末，用1％浓度的油酸醇溶液浸泡 15min，而后干燥待用；
步骤二、称取有机载体35g，向有机载体中依次加入流平剂、偶联剂KH550、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、消泡剂和导电助剂，并混合均匀；
步骤三、将步骤一的所得物和步骤二的所得物混合，并采用三辊轧机研磨至颗粒小于3um；
步骤四、用稀释剂DBE对研磨后的浆料进行状态调整，用200 目丝网印刷，印刷后在140℃下烘烤1h后，进行方阻率，测得方阻率为200uΩ/平方/mil。
实施例4
在实施例2的基础上，本实施例提供具体制备方法的一种实施方式：
步骤一、称取70g银包铜粉末，用2％浓度的油酸醇溶液浸泡 15min，而后干燥待用；
步骤二、称取有机载体25g，向有机载体中依次加入流平剂、偶联剂KH550、偶联剂铝酸酯、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、消泡剂和导电助剂，并混合均匀；
步骤三、将步骤一的所得物和步骤二的所得物混合，并采用三辊轧机研磨至颗粒小于3um；
步骤四、用稀释剂异佛尔酮对研磨后的浆料进行状态调整，用 200目丝网印刷，印刷后在140℃下烘烤1h后，进行方阻率，测得方阻率为100uΩ/平方/mil。
实施例5
在实施例2的基础上，本实施例提供具体制备方法的一种实施方式：
步骤一、称取50g银包铜粉末与10g银粉混合，用2％浓度的油酸醇溶液浸泡15min，而后干燥待用；
步骤二、称取有机载体35g，向有机载体中依次加入流平剂、偶联剂KH550、增塑剂、消泡剂和导电助剂，并混合均匀；
步骤三、将步骤一的所得物和步骤二的所得物混合，并采用三辊轧机研磨至颗粒小于3um；
步骤四、用稀释剂DBE对研磨后的浆料进行状态调整，用200 目丝网印刷，印刷后在140℃下烘烤1h后，进行方阻率，测得方阻率为70uΩ/平方/mil。
实施例6
在实施例2的基础上，本实施例提供具体制备方法的一种实施方式：
步骤一、称取35g银包铜粉末与35g银粉混合，用2％浓度的油酸醇溶液浸泡15min，而后干燥待用；
步骤二、称取有机载体25g，向有机载体中依次加入流平剂、偶联剂KH550、偶联剂铝酸酯、增塑剂、消泡剂和导电助剂，并混合均匀；
步骤三、将步骤一的所得物和步骤二的所得物混合，并采用三辊轧机研磨至颗粒小于3um；
步骤四、用稀释剂DBE对研磨后的浆料进行状态调整，用200 目丝网印刷，印刷后在140℃下烘烤1h后，进行方阻率，测得方阻率为40uΩ/平方/mil。
在本发明中，由具体实施例3、4、5和6可知，本发明所制得的银包铜粉末，其方阻率在不掺杂银粉时最低可达100uΩ/平方/mil，其不仅能符合导电性要求而且还降低成本；而当其和纯银粉混合使用时，其方阻率将进一步降低。
显然，上述实施方式仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.银包铜导电浆料，其特征在于：其包括以下原料组份且各原料组份满足以下重量百分比：
导电组份 60%-80%；
有机载体 30%-10%；
添加剂 10%-20%；
其中，导电组份由银包铜粉通过水热法制备而成，所述银包铜粉的粒径为200nm-3um，所述银包铜粉中的银的质量百分比为10%-20%。
2.根据权利要求1所述的银包铜导电浆料，其特征在于：所述有机载体由热塑性丙烯酸树脂、聚酯树脂和稀释剂混合而成，各组分重量比为10：1-5：15-30。
3.根据权利要求2所述的银包铜导电浆料，其特征在于：所述添加剂包括稀释剂、导电助剂、流平剂、消泡剂、增塑剂、偶联剂。
4.根据权利要求3所述的银包铜导电浆料，其特征在于：所述稀释剂为DEB、异佛尔酮、二甲苯、二乙二醇单丁醚中的一种或多种。
5.根据权利要求3所述的银包铜导电浆料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种或多种。
6.用于制备根据权利要求1-5中任一项所述的银包铜导电浆料的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
步骤一、称取一定重量的导电组分进行表面处理后，干燥待用；
步骤二、称取一定重量的有机载体和添加剂，并混合均匀；
步骤三、将步骤一的所得物和步骤二的所得物混合并进行研磨，研磨至颗粒粒径小于3um且大于200nm；
步骤四、混合浆料研磨均匀后，添加稀释剂进行调整，从而获得银包铜导电浆料；
其中，导电组份、有机载体和添加剂三者符合以下重量百分比：
导电组份 60%-80%；
有机载体 30%-10%；
添加剂 10%-20%。
7.根据权利要求6所述的银包铜导电浆料的制备方法，其特征在于：还包括步骤五：将步骤四所得银包铜导电浆料印刷至丝网，且在140℃下烘烤1h后进行方阻率测试。
8.根据权利要求6所述的银包铜导电浆料的制备方法，其特征在于：步骤一中的表面处理为：采用1-2%浓度的油酸醇溶液浸泡所述导电组份15min。
9.根据权利要求6所述的银包铜导电浆料的制备方法，其特征在于：在步骤三中，采用三辊轧机进行混合研磨。
10.根据权利要求7所述的银包铜导电浆料的制备方法，其特征在于：所述丝网设为200目丝网。
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