CN109215828A - 一种可焊接的低温烘干银浆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可焊接的低温烘干银浆及其制备方法。该银浆按质量份计，包括：银粉末90～95份，纳米硅胶溶胶3～10份。可焊的接低温烘干银浆的制备方法，包括以下步骤：按照质量份数分别称取90～95份银粉末和3～10份纳米硅溶胶；将纳米硅溶胶加入银粉末中；搅拌均匀获得银浆。该方案解决了现有技术中导电层不可焊接、实用性不强的问题，实现了导电层的可焊接，提高了由低温烘干银浆形成的导电层的实用性。

Description

一种可焊接的低温烘干银浆及其制备方法

技术领域

本发明涉及导电浆料技术领域，尤其是一种可焊接的低温烘干银浆及其制备方法。

背景技术

银浆按照烘干的温度范围大致可分为三类：第一类，高温银浆，经750～850℃高温烘干、烧结，使银颗粒的烧结致密化；第二类，中温银浆，经400～650℃中温烘干、烧结，使银颗粒烧结致密化；第三类，在200℃以下进行烘干，通过高分子树脂固化粘结在基体上，银颗粒之间通过范德华力结合在一起。

现有的低温烘干银浆通常由银粉末与高分子树脂材料混合形成，在基体上刷一层银浆，烘干后在基体表面形成导电层，导电层与基体之间通过高分子材料粘结，银颗粒表面包裹了一层高分子树脂，粘性很大。现实作业过程中需要在导电层上焊接导体，实现与导电层的导电连接。焊接温度通常在240～280℃之间，但导电层在焊接过程中的温度已达到树脂的熔化温度，对银颗粒的附着力下降，造成导电层脱落，焊接技术难度大，导致产品的实用性不强，极大地限制了低温烘干银浆的应用。

发明内容

本发明提供一种可焊接的低温烘干银浆及其制备方法，用于克服现有产品存在的焊接技术难度大、实用性不强等缺点，实现导电层的可焊接，提高低温烘干银浆的实用性。

为实现上述目的，本发明提出一种可焊接的低温烘干银浆，其组成按质量份计包括：银粉末90～95份，纳米硅胶溶胶3～10份。

为实现发明目的，本发明还提供一种可焊接的低温烘干银浆的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，按照质量份数分别称取90～95份银粉末和3～10份纳米硅溶胶；

步骤2，将纳米硅溶胶加入银粉末中；

步骤3，搅拌均匀获得银浆。

为实现本发明目的，本发明还提供一种可焊接的低温烘干银浆的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，按照质量份数分别称取90～95份银粉末、3～10份纳米硅溶胶和1～5份镜面树脂；

步骤2，将纳米硅溶胶与镜面树脂混合均匀后加入银粉末中；

步骤3，搅拌均匀获得银浆。

本发明提供的可焊接的低温烘干银浆及其制备方法，纳米硅溶胶的粘度低，与银粉混合时的分散性和渗透性都非常好。当硅溶胶中的水分蒸发时，胶体颗粒能牢固地附着在物体表面，粒子间形成硅氧结合，有利于使导电层附着在基体表面；并且，硅凝胶耐高温(1500～1600℃)，在导电层焊接过程中黏胶层不会被融化，因此不影响银颗粒导电层与基体之间的附着力，从而满足焊接要求，大大提高了低温烘干银浆的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其它附图。

图1为本发明实施例一提供的可焊接的低温烘干银浆的微观结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的可焊接的低温烘干银浆的制备方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的可焊接的低温烘干银浆的制备方法的流程图。

本发明目的的实现、产品功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及的“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种可焊接的低温烘干银浆及其制备方法。

实施例一

请参照图1，本发明提供一种可焊接的低温烘干银浆，其组成按质量份计包括：银粉末90～95份，纳米硅胶溶胶3～10份。

在本发明一的优选实施例中，用5份纳米硅溶胶与95份银粉末混合并搅拌均匀，获得可焊接的低温烘干银浆。

在本发明的另一优选实施例中，用7份纳米硅溶胶与93份银粉末混合并搅拌均匀，获得可焊接的低温烘干银浆。

在本发明的又一优选实施例中，用9份纳米硅溶胶与91份银粉末混合并搅拌均匀，获得可焊接的低温烘干银浆。

纳米硅溶胶含量低，烘干周期短，可降低能耗，生产效率高；银浆的流动性能好，印刷适应性强；且银颗粒的导电性好、可耐焊接高温，印刷适应性极强，可低温快速固化，有极佳的附着力，焊点强度高且电阻率极低，适用于100-200目丝网印刷及点涂，主要用于PET、玻璃、陶瓷、金属、线路板、太阳能硅板焊接等电子电路领域。

优选地，为提高导电性能，所述银粉末的成分按质量份计由微米级银粉末90～95份、纳米级银粉末5～10份组成。因低温烘干银浆中金属颗粒之间靠范德华力吸引连在一起，因此金属粉末的粒径越小，分子间的间隙越小，形成的导电层致密性越高，导电性能越好。

优选地，为降低成本，选用两种粒径量级的银粉末混合，所述微米级银粉末1的粒径在0.8～1.0微米之间，所述纳米级银粉末2的粒径在30～50纳米之间。因为银粉末的粒径越小，加工成本越高，因此选用粗、细两种粒径范围的银粉，代替细颗粒的单一粒径的银粉，粗颗粒银粉之间的间隙可由细颗粒银粉填充，在保证导电性能的同时，也降低了原材料的成本。

优选地，参见图1，为提高银颗粒排列的有序性，进一步提高导电层表面的致密性，以提高导电性能，所述可焊接的低温烘干银浆还包括按质量份计的镜面树脂1～5份，所述镜面树脂包括苯烯改性树脂。镜面树脂的作用在于使粗颗粒的银粉末和细颗粒的银粉末有序排列，印刷在基体上之后，细颗粒的纳米级银粉末2流动性较强，落入下层，纳米硅溶胶形成的胶层3靠近基体10，粗颗粒的微米级银粉末1位于表层。这种结构的导电层，一方面致密性高，导电性能较高，另一方面表面的焊接性较佳；

在本发明的再一优选实施例中，将4份纳米硅溶胶、2份镜面树脂与94份银粉末混合并搅拌均匀，可获得可焊接的低温烘干银浆；

在本发明的又一优选实施例中，将5份纳米硅溶胶、1份镜面树脂与94份银粉末混合并搅拌均匀，可获得可焊接的低温烘干银浆；

在本发明又一优选实施例中，将4份纳米硅溶胶、1份镜面树脂与95份银粉末混合并搅拌均匀，可获得可焊接的低温烘干银浆；

镜面树脂选用苯烯酸改性树脂，例如苯乙烯树脂及其聚合物或苯丙烯树脂及其聚合物。

优选地，为进一步降低成本，所述银粉末选用银锡合金粉末。

优选地，所述纳米硅溶胶为油性硅溶胶。使用周期长，稳定性比较高。

优选地，所述油性硅溶胶包括松油醇、二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇丁醚。

实施例二

请参照图2，在实施例一的基础上，本发明实施例提供一种可焊接的低温烘干银浆的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1，按照质量份数分别称取90～95份银粉末和3～10份纳米硅溶胶；

步骤S2，将纳米硅溶胶加入银粉末中；

步骤S3，搅拌均匀获得银浆。

实施例三

参见图3，在实施例一的基础上，本发明实施例提供另一种可焊接的低温烘干银浆的制备方法，包括以下步骤：

步骤S10，按照质量份数分别称取90～95份银粉末、3～10份纳米硅溶胶和1～5份镜面树脂；

步骤S20，将纳米硅溶胶与镜面树脂混合均匀后加入银粉末中；

步骤S30，搅拌均匀获得银浆。

优选地，所述镜面树脂包括苯烯改性树脂，所述纳米硅溶胶为乙醇溶剂型硅溶胶，所述银粉末按质量份计由微米级银粉末90～95份，纳米级银粉末5～10份组成。

印刷适应性强的浆料，在固化后可获得高导电性的低温烘干银浆，附着力强，焊接后的导电层不易从基体表面脱落。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可焊接的低温烘干银浆，其特征在于，按质量份计包括：银粉末90～95份，纳米硅胶溶胶3～10份。

2.如权利要求1所述可焊接的低温烘干银浆，其特征在于，所述可焊的接低温烘干银浆还包括按质量份计的镜面树脂1～5份，所述镜面树脂包括苯烯酸改性树脂。

3.如权利要求2所述的可焊接的低温烘干银浆，其特征在于，所述银粉末按质量份计由微米级银粉末90～95份，纳米级银粉末5～10份组成。

4.如权利要求3所述的可焊接的低温烘干银浆，其特征在于，所述微米级银粉末的粒度在0.8～1.0微米之间，所述纳米级银粉末的粒度在30～50纳米之间。

5.如权利要求1～4任一项所述的可焊接的低温烘干银浆，其特征在于，所述银粉末是银锡合金粉末。

6.如权利要求5所述的可焊接的低温烘干银浆，其特征在于，所述纳米硅溶胶为油性硅溶胶。

7.如权利要求6所述的可焊的接低温烘干银浆，其特征在于，所述油性硅溶胶包括松油醇、二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇丁醚。

8.一种可焊接的低温烘干银浆，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，按照质量份数分别称取90～95份银粉末和3～10份纳米硅溶胶；

步骤2，将纳米硅溶胶加入银粉末中；

步骤3，搅拌均匀获得银浆。

9.一种可焊接的低温烘干银浆，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，按照质量份数分别称取90～95份银粉末、3～10份纳米硅溶胶和1～5份镜面树脂；

步骤2，将纳米硅溶胶与镜面树脂混合均匀后加入银粉末中；

步骤3，搅拌均匀获得银浆。

10.如权利要求9所述的可焊接的低温烘干银浆，其特征在于，所述镜面树脂包括包括苯烯改性树脂，所述纳米硅溶胶为乙醇溶剂型硅溶胶，所述银粉末按质量份计由微米级银粉末90～95份，纳米级银粉末5～10份组成。