CN110070956A

CN110070956A - 一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆及其制备方法

Info

Publication number: CN110070956A
Application number: CN201910418000.6A
Authority: CN
Inventors: 王文玲; 彭丹; 修立煌; 郭典
Original assignee: Shenzhen Boyao New Material Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Boyao New Material Co Ltd
Priority date: 2019-05-20
Filing date: 2019-05-20
Publication date: 2019-07-30

Abstract

本发明公开了一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆及其制备方法，各组分的重量百分比分别是：50～75wt％银粉、15～35wt％的有机溶剂、5～15wt％的树脂、0～3wt％的助剂；制备方法，包括以下步骤：步骤一，原料选取；步骤二，载体制作；步骤三，搅拌混合；步骤四，轧制过筛；首先将树脂和有机溶剂放入恒温反应釜中搅拌，待树脂完全溶解后，再搅拌，过250目筛网过滤除去杂质后制得载体；然后将银粉、载体、助剂，将称量好的物料放入双行星搅拌机中搅拌；最后将搅拌完后的物料放到三辊研磨机上进行轧制，达到细度小于3μm，再通过500目不锈钢过筛即可，该浆料环保无毒，印刷性能优良，激光雕刻效果出众，尤其适合雕刻线宽/线距20/20μm，同时该银浆对多种基材都有良好的附着力。

Description

一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆及其制备方法

技术领域

本发明涉及印刷电子线路制作、触摸屏、天线等生产技术领域，具体为一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆及其制备方法。

背景技术

由于金属银有着极为优异的导电性能和导热性能，同时抗氧化性优良，所以电子工业大量使用金属银作为制作电极、印刷线路等。

为了方便使用，将金属银制作成银粉，然后使用银粉和粘结剂溶剂等做成银浆，配合丝网印刷技术，大幅提高生产效率。银浆分为烧结银浆和低温银浆。烧结银浆在印刷完后需要进行500度以上烧结，从而将银浆中的有机物等去除，同时将银浆中的银粉融化，得到更致密的银面和更小的电阻，同时烧结银浆中的低熔点玻璃粉在烧结过程中，充当粘结剂，将银粉与陶瓷、玻璃等基材连接起来；而低温银浆不经过烧结，只进行烘干和固化，这样银浆中的银粉粒子仍然还是原来的状态，粒径、分布、形貌等仍然是原来的状态，没有任何改变，低温银浆的附着力是依靠银浆配方中的树脂提供，而不同的树脂对不同的基材有着不同的附着力。

在印刷线路时线路的线宽和相邻线路之间的距离，是印刷线路中最重要的指标，决定线路的布线和整个线路的大小和面积。随着电子产品的发展和应用，要求更细的线路和在更小的空间制作线路。例如手机和平板等的窄边框和全面屏用的触摸屏、RFID、IC卡、物联网、精密天线、笔电触控板等等。

初期细线路实现直接使用丝网印刷细线路，由于要提高银浆的触变性和粘度来保证银浆在印刷后不扩线，但是随着触变性和粘度的提高，印刷过程中断线、气泡、针孔的不良率发生非常高。后来出现了激光雕刻机工艺，即先使用普通的印刷工艺印刷出粗线条，然后使用激光雕刻机将粗线条精密雕刻成细线条。虽然激光雕刻的生产效率较低，但是激光雕刻的良率稳定，所以这种工艺沿用至今，并且用途越来越广泛。由于激光雕刻工艺和原来的直接印刷工艺完全不同，而且激光雕刻时大量的热量集中在银浆上，所以对银浆有了更高的要求。目前尚未有即能满足雕刻线宽/线距20/20μm同时使用稳定的产品。因此设计一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆及其制备方法是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆，配方包括：银粉、有机溶剂、树脂和助剂，各组分的重量百分比分别是：50～75wt％银粉、15～35wt％的有机溶剂、5～15wt％的树脂、0～3wt％的助剂。

一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆的制备方法，包括以下步骤：步骤一，原料选取；步骤二，载体制作；步骤三，搅拌混合；步骤四，轧制过筛；

其中在上述步骤一中，按照各组分的重量百分比分别是：50～75wt％银粉、15～35wt％的有机溶剂、5～15wt％的树脂、0～3wt％的助剂进行选取，并按照重量百分比之和为1进行称取；

其中在上述步骤二中，载体制作包括以下步骤：

1)将选取的树脂和有机溶剂放入恒温反应釜中，加热搅拌，使其完全

溶解；

2)然后过250目筛网过滤除去杂质后制得载体；

其中在上述步骤三中，将上述步骤二中所得载体和银粉、有机溶剂、助剂均投入双行星搅拌机中，搅拌混合均匀；

其中在上述步骤四中，轧制过筛包括以下步骤：

1)将上述步骤三中所得搅拌完后的物料放到三辊研磨机上进行轧制，

达到细度小于3μm；

2)再通过500目不锈钢过筛即得用于超细线路激光雕刻的纳米银浆。

根据上述技术方案，所述银粉为不同粒径的类球状银粉和片状银粉的一种或者两种组成的混合物。

根据上述技术方案，所述有机溶剂为乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、己二酸二乙酯、二乙二醇丁醚醋酸酯的一种或几种。

根据上述技术方案，所述树脂为聚酯树脂、丙烯酸树脂、苯氧树脂、醛酮树脂的一种或多种。

根据上述技术方案，所述助剂为消泡剂。

根据上述技术方案，所述步骤二1)中，加热温度为80～90摄氏度，搅拌时间为2～3小时，搅拌速度为50～80rpm。

根据上述技术方案，所述步骤三中，搅拌时间为4～5小时，搅拌速度为50～80rpm。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该用于超细线路激光雕刻的纳米银浆及其制备方法，1.配合适宜的激光雕刻机，使用本银浆可以雕刻线宽/线距20/20μm的精细线路，雕刻过程中金属屑少，产品良率高，同时所需的激光功率要小10～20％，从而延长激光机的使用寿命；2.该纳米银浆适用于多种印刷介质，在PET、ITO、玻璃、纸张、织物等多种表面，并且附着力良好；3.该浆料舍弃常见的附着力促进剂等助剂，只是选择合适的树脂来提高银浆的附着力，从而保证银浆粘度稳定，质量稳定；4.浆料具有适宜的触变性和良好的分散性，能保证浆料使用激光雕刻后的线条边缘整齐，消除短路发生，同时可控浆料的印刷特性；5.浆料环保无味，并且不含有害和重金属，符合最严格的环保标准。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的工艺立流程图。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

实施例1：

一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆，配方包括：银粉、己二酸二乙酯、聚酯树脂、丙烯酸树脂和BYK333助剂，各组分的重量百分比分别是：75wt％银粉、17.7wt％的己二酸二乙酯、6wt％的聚酯树脂、0.8wt％的丙烯酸树脂和0.5wt％的BYK333助剂。

上述电子浆料的制备方法如下：

步骤一，按上述比例称取聚酯树脂和己二酸二乙酯，分别放入容器中，然后置于恒温槽中，开启搅拌机，保持溶解温度80～90度，溶解3小时，然后将溶解好的载体过250目丝网过滤备用；

步骤二，按照比例称量银粉、载体、丙烯酸树脂、助剂，将称好的物料放入双行星搅拌机中，搅拌4小时；

步骤三，将搅拌完后的物料放到三辊研磨机上进行轧制，达到细度小于3μm，再通过500目不锈钢过筛即得用于超细线路激光雕刻的纳米银浆。

其中，银粉粒径为d50＝0.4μm的类球形银粉。

实施例2：

一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆，配方包括：银粉、混合有机溶剂、聚酯树脂和丙烯酸树脂，各组分的重量百分比分别是：70wt％银粉、22.3wt％的混合有机溶剂、7wt％的聚酯树脂和0.7wt％的丙烯酸树脂。按照实施例1的方法制作即得用于超细线路激光雕刻的纳米银浆。

其中，银粉粒径为d50＝0.5μm与d50＝0.8μm的类球形银粉按照2∶8比例混合所得；混合有机溶剂为乙二醇乙醚醋酸酯与二乙二醇乙醚醋酸酯按照比例5∶5混合所得。

实施例3：

一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆，配方包括：银粉、混合有机溶剂、苯氧树脂、醛酮树脂和BYK333助剂，各组分的重量百分比分别是：70wt％银粉、21.8wt％的混合有机溶剂、7wt％的苯氧树脂、0.7wt％的醛酮树脂和0.5wt％的BYK333助剂。按照实施例1的方法制作即得用于超细线路激光雕刻的纳米银浆。

其中，银粉粒径为d50＝0.7μm的类球形银粉与d50＝0.8μm的片状银粉按照9∶1比例混合所得；混合有机溶剂为己二酸二乙酯和二乙二醇丁醚醋酸酯按照比例4∶6混合所得。

实施例4：

一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆，配方包括：银粉、二乙二醇丁醚醋酸酯、苯氧树脂、醛酮树脂和BYK333助剂，各组分的重量百分比分别是：75wt％银粉、25.5wt％的二乙二醇丁醚醋酸酯、8.5wt％的苯氧树脂、0.5wt％的醛酮树脂和0.5wt％的BYK333助剂。按照实施例1的方法制作即得用于超细线路激光雕刻的纳米银浆。

其中，银粉粒径为d50＝0.7μm的类球形银粉与d50＝1μm的片状银粉按照8∶2比例混合所得。

实施例5：

一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆，配方包括：银粉、混合有机溶剂、聚酯树脂和丙烯酸树脂，各组分的重量百分比分别是：65wt％银粉、26wt％的混合有机溶剂、7wt％的聚酯树脂和1wt％的丙烯酸树脂。按照实施例1的方法制作即得用于超细线路激光雕刻的纳米银浆。

其中，银粉粒径为d50＝0.8μm的类球形银粉与d50＝1μm的片状银粉按照9∶1比例混合所得；混合有机溶剂为己二酸二乙酯与二乙二醇乙醚醋酸酯按照比例3∶7混合所得。

实施例6：

一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆，配方包括：银粉、二乙二醇丁醚醋酸酯、苯氧树脂、丙烯酸树脂和BYK333助剂，各组分的重量百分比分别是：62wt％银粉、27wt％的二乙二醇丁醚醋酸酯、10wt％的苯氧树脂和1wt％的丙烯酸树脂。按照实施例1的方法制作即得用于超细线路激光雕刻的纳米银浆。

其中，银粉粒径为d50＝0.7μm的类球形银粉与d50＝1μm的片状银粉按照1∶9比例混合所得。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆，配方包括：银粉、有机溶剂、树脂和助剂，其特征在于：各组分的重量百分比分别是：50～75wt％银粉、15～35wt％的有机溶剂、5～15wt％的树脂、0～3wt％的助剂。

2.一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆的制备方法，包括以下步骤：步骤一，原料选取；步骤二，载体制作；步骤三，搅拌混合；步骤四，轧制过筛；其特征在于：

其中在上述步骤二中，载体制作包括以下步骤：

1)将选取的树脂和有机溶剂放入恒温反应釜中，加热搅拌，使其完全溶解；

2)然后过250目筛网过滤除去杂质后制得载体；

其中在上述步骤四中，轧制过筛包括以下步骤：

1)将上述步骤三中所得搅拌完后的物料放到三辊研磨机上进行轧制，达到细度小于3μm；

3.根据权利要求1所述的一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆，其特征在于：所述银粉为不同粒径的类球状银粉和片状银粉的一种或者两种组成的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆，其特征在于：所述有机溶剂为乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、己二酸二乙酯、二乙二醇丁醚醋酸酯的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆，其特征在于：所述树脂为聚酯树脂、丙烯酸树脂、苯氧树脂、醛酮树脂的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆，其特征在于：所述助剂为消泡剂。

7.根据权利要求2所述的一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆的制备方法，其特征在于：所述步骤二1)中，加热温度为80～90摄氏度，搅拌时间为2～3小时，搅拌速度为50～80rpm。

8.根据权利要求2所述的一种用于超细线路激光雕刻的纳米银浆的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，搅拌时间为4～5小时，搅拌速度为50～80rpm。