一種基于柔性基材的低溫固化導電漿料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，該導電漿料包括復合功能相、有機載體，復合功能相為納米球狀銀粉與納米片狀鎳粉的混合粉，有機載體為有機溶劑、自固化型高分子樹脂、分散劑、消泡劑、觸變劑所組成的混合物；本發明還公開了該低溫固化導電漿料的制備方法。本發明制備的導電漿料具有成本低、導電性能好、附著力強、印刷特性、燒結特性、環保性能優良且與柔性基材相匹配等優點。
【專利說明】
-種基于柔性基材的低溫固化導電漿料及其制備方法
技術領域：
[0001] 本發明設及電子材料技術領域，具體的設及一種基于柔性基材的低溫固化導電漿 料。
【背景技術】：
[0002] 導電漿料是電子元器件封裝、電極和互聯的關鍵材料，主要包括燒滲型導電漿料 和固化型導電膠兩大類。導電漿料根據其中的填料不同，可W分為碳漿(石墨導體），金屬漿 料(金粉，銀粉，銅粉，銀銅合金），W及改性的陶瓷漿料。根據固化條件分類，可W分為熱固 化，紫外固化等。傳統的燒滲型導電漿料含有大量的鉛，非常不利于環境保護，目前所用的 導電膠中也常含一些有害物質，并且成本較高。研究出一種環保的導電漿料，不但制備工藝 簡單，改善了漿料性能，制備出低溫固化無鉛導電漿料和低成本固化導電膠，來滿足市場需 求。
[0003] 現在可應用的導電漿料產品中，銀粉在漿料中的含量為50%-70%，銀是屬于貴金 屬中的一種，其成本是常規賤金屬的3-4倍，而且市場大多采購國外品牌價格昂貴，運就導 致了整個電子市場的成本偏高。而低端產品價格下跌，激烈的競爭使得產品報價進一步下 跌，目前電子市場都是向低成本方向發展，國內低溫固化銀漿年使用量在120噸W上。制取 低成本，高性能的導電漿料是我們迫切需要解決的技術問題。現有技術中也有采用賤金屬 來代替部分貴金屬來作為導電漿料的功能相，但是制得的導電漿料導電性能、可印刷性、附 著力等性能不太理想。
【發明內容】
：
[0004] 本發明的目的是提供一種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，其導電性能好、附 著力強、印刷特性、燒結特性、環保性能優良，且與柔性基材相匹配、與電阻漿料濕潤性、相 容性優良，成本低。
[0005] 本發明的目的是提供該低溫固化導電漿料的制備方法。
[0006] 為實現上述目的，本發明采用W下技術方案：
[0007] -種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，W重量百分比計，包括W下組分：
[000引復合功能相 60-80%，
[0009] 有機載體 20-40%;
[0010] 所述復合功能相，W重量百分比計，包括W下組分：
[0011] 納米球狀銀粉40-65%，
[0012] 納米片狀儀粉35-60%;
[0013] 所述有機載體，W重量百分比計，包括W下組分： 有機溶劑 70-掛燃::， 自固化型高分子樹脂 17-2纖，
[0014] 分散荊 1-3敬，： 消泡劑 1-3%， 觸變劑 ：L-4%。
[0015] 作為上述技術方案的優選，所述納米球狀銀粉的粒徑值為20-50nm、振實密度為 3.0~4. Og/cm3，納米片狀儀粉的粒徑值為10-60nm、振實密度為2.0~3. Og/cm3。
[0016] 作為上述技術方案的優選，所述柔性基材包括聚對苯二甲酸乙二醋(PET)、聚對苯 二甲酸下二醋(PBT)、聚糞二甲酸乙二醇醋（PEN)、聚酷亞胺(PI)、聚酷胺(PA)薄膜中的一 種。
[0017] 作為上述技術方案的優選，所述自固化型高分子樹脂為自固化型環氧樹脂、聚氨 醋樹脂、聚醋樹脂、聚酷亞胺樹脂、酪醒樹脂、酪醒環氧樹脂、丙締酸樹脂、甲基丙締酸樹脂 中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
[0018] 作為上述技術方案的優選，所述有機溶劑為松節油、松油醇、十六醇、下基卡必醇、 二乙二醇單甲酸、二乙二醇二下酸、下基卡必醇醋酸醋、乙二醇乙酸醋酸醋、巧樣酸S下醋、 憐酸S下醋、1，4-下內醋、混合二元酸醋、N-甲基化咯燒酬、N，N-二甲基甲酯胺、N，N-二甲基 乙酷胺、二甲亞諷中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
[0019] 作為上述技術方案的優選，所述分散劑為巧樣酸=胺、聚甲基丙締酸胺、1,4-二徑 基橫酸胺中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
[0020] 作為上述技術方案的優選，所述消泡劑為有機硅氧烷、聚酸、聚乙二醇、乙締-丙締 酸共聚物、聚甘油脂肪酸醋、聚二甲基硅氧烷、聚酸改性有機娃中的一種或者至少兩種所組 成的混合物。
[0021] 作為上述技術方案的優選，所述觸變劑為十六醇、span85、聚酷胺蠟、氨化藍麻油、 觸變性醇酸樹脂、有機膨潤上或氣相二氧化娃中的一種或者至少兩種所組成的混合物。
[0022] -種基于柔性基材的低溫固化導電漿料的制備方法，包括W下步驟：
[0023] (1)制備復合功能相：將納米球狀銀粉、納米片狀儀粉混合均勻W制備混合功能 相；
[0024] (2)制備有機載體:將有機溶劑，自固化型高分子樹脂，分散劑，消泡劑、觸變劑于 8(TC水浴中溶解W得到有機載體，并通過調整高分子樹脂的含量，W使有機載體的粘度控 制在200mPa ? s-300mPa ? S范圍內；
[0025] (3)制備導電漿料:將復合功能相、有機載體于容器中攬拌分散，而后再進行=漉 社制，W獲得粘度范圍為IOOPa ? s±20化? S的導電漿料。
[0026] 與現有技術相比，本發明具有W下優點：
[0027] (1)本發明采用納米球狀銀粉與納米片狀儀粉的復合作為功能相，用于制備低溫 固化導電漿料，既保證了電極的有效覆蓋面，最大限度地降低了電極與柔性基材之間的空 隙，降低電極和柔性基底的接觸電阻，同時賤金屬儀部分替代貴金屬銀(Ag)并達到相當的 性能，極大的降低了低溫固化導電漿料的制造成本，同時又能滿足容量、損耗等電性能要 求；
[0028] (2)本發明采用自固化環氧樹脂、聚氨醋樹脂、聚醋樹脂、聚酷亞胺樹脂、酪醒樹 月旨、酪醒環氧樹脂、丙締酸樹脂、甲基丙締酸樹脂制備低溫固化導電漿料用有機載體，采用 該有機載體制備的導電漿料具有優良的附著力，同時制備的電極層無裂紋和針氣孔等缺 陷；
[0029] (3)本發明的基于柔性基材的低溫固化導電漿料的印刷特性及燒成特性優良，方 阻重燒變化率小于5%，且與柔性基材相匹配、價格低廉等優點。
【具體實施方式】：
[0030] 為了更好的理解本發明，下面通過實施例對本發明進一步說明，實施例只用于解 釋本發明，不會對本發明構成任何的限定。
[0031] 實施例1
[0032] -種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，W重量百分比計，包括W下組分：
[00削復合功能相 60%，
[0034] 有機載體 40%;
[0035] 所述復合功能相，W重量百分比計，包括W下組分：
[0036] 納米球狀銀粉40%，
[0037] 納米片狀儀粉60%;
[0038] 所述有機載體，W重量百分比計，包括W下組分： N，N-二申基甲醜胺 75%， 自固化型環氧樹脂 孤脈，
[0039] 聚甲基丙婦酸胺 2%， 聚麟改性有機娃 2敬， 聚醜胺蠟 1%;
[0040] 柔性基材為陽T薄膜；
[0041] 其制備方法包括W下步驟：
[0042] (1)制備復合功能相：將納米球狀銀粉、納米片狀儀粉混合均勻W制備混合功能 相；
[0043] (2)制備有機載體:將N，N-二甲基甲酯胺、自固化型環氧樹脂、聚甲基丙締酸胺、聚 酸改性有機娃、聚酷胺蠟于80°C水浴中溶解W得到有機載體，并通過調整高分子樹脂的含 量，W使有機載體的粘度控制在200mPa ? s-300mPa ? S范圍內；
[0044] (3)制備導電漿料:將復合功能相、有機載體于容器中攬拌分散，而后再進行=漉 社制，W獲得粘度范圍為IOOPa ? s±20化? S的導電漿料。
[0045] 實施例2
[0046] -種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，W重量百分比計，包括W下組分：
[0047]復合功能相 70%，
[004引有機載體 30%;
[0049]所述復合功能相，W重量百分比計，包括W下組分：
[(K)加]納米球狀銀粉50%，
[0化1] 納米片狀儀粉50%;
[0052] 所述有機載體，W重量百分比計，包括W下組分： N，N-二甲謹乙醜朦 70V 自固化型聚氨醋樹脂 20%，
[0053] 聚甲基丙擁酸胺 3%， 聚二甲基娃氧焼 3%， 聚醜胺蠟 4%;
[0054] 柔性基材為PBT;
[0055] 其制備方法包括W下步驟：
[0056] (1)制備復合功能相：將納米球狀銀粉、納米片狀儀粉混合均勻W制備混合功能 相；
[0057] (2)制備有機載體:將N，N-二甲基乙酷胺、自固化型聚氨醋樹脂、聚甲基丙締酸胺、 聚二甲基硅氧烷、聚酷胺蠟于80°C水浴中溶解W得到有機載體，并通過調整高分子樹脂的 含量，W使有機載體的粘度控制在200mPa ? s-300mPa ? S范圍內；
[0058] (3)制備導電漿料:將復合功能相、有機載體于容器中攬拌分散，而后再進行=漉 社制，W獲得粘度范圍為IOOPa ? s±20化? S的導電漿料。
[0化9]實施例3
[0060] -種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，W重量百分比計，包括W下組分：
[0061] 復合功能相 65%，
[0062] 有機載體 35%;
[0063] 所述復合功能相，W重量百分比計，包括W下組分：
[0064] 納米球狀銀粉55%，
[0(?日]納米片狀儀粉45%;
[0066] 所述有機載體，W重量百分比計，包括W下組分： N-甲基化咯焼麵 70敬， 自周化型酪醒樹脂 沸%，
[0067] 1，4-二経基磯酸胺 繳， 聚酸改性有機強 3謝， 聚酷胺蠟 4%;
[0068] 柔性基材為PI薄膜；
[0069] 其制備方法包括W下步驟：
[0070] (1)制備復合功能相：將納米球狀銀粉、納米片狀儀粉混合均勻W制備混合功能 相；
[0071] (2)制備有機載體:將N-甲基化咯燒酬、自固化型酪醒樹脂、1,4-二徑基橫酸胺、聚 酸改性有機娃、聚酷胺蠟于80°C水浴中溶解W得到有機載體，并通過調整高分子樹脂的含 量，W使有機載體的粘度控制在200mPa ? s-300mPa ? S范圍內；
[0072] (3)制備導電漿料:將復合功能相、有機載體于容器中攬拌分散，而后再進行=漉 社制，W獲得粘度范圍為IOOPa ? s±20化? S的導電漿料。
[0073] 實施例4
[0074] -種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，W重量百分比計，包括W下組分：
[0075] 復合功能相 80%，
[0076] 有機載體 20%;
[0077] 所述復合功能相，W重量百分比計，包括W下組分：
[0078] 納米球狀銀粉45%，
[00巧]納米片狀儀粉55%;
[0080] 所述有機載體，W重量百分比計，包括W下組分： N-甲基化咯焼麗 巧%， 自固化型聚醜亞胺樹脂 口％，
[0081 ]聚甲基丙婦酸胺 1%， 聚酸改性有機禮 3%，： 氨化蔑麻油 4豁
[0082] 柔性基材為PI;
[0083] 其制備方法包括W下步驟：
[0084] (1)制備復合功能相：將納米球狀銀粉、納米片狀儀粉混合均勻W制備混合功能 相；
[0085] (2)制備有機載體:將N-甲基化咯燒酬、自固化型聚酷亞胺樹脂、聚甲基丙締酸胺、 聚二甲基硅氧烷、氨化藍麻油于80°C水浴中溶解W得到有機載體，并通過調整高分子樹脂 的含量，W使有機載體的粘度控制在200mPa ? s-300mPa ? S范圍內；
[0086] (3)制備導電漿料:將復合功能相、有機載體于容器中攬拌分散，而后再進行=漉 社制，W獲得粘度范圍為IOOPa ? s±20化? S的導電漿料。
[0087] 實施例5
[0088] -種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，W重量百分比計，包括W下組分：
[0089] 復合功能相 75%，
[0090] 有機載體 25%;
[0091] 所述復合功能相，W重量百分比計，包括W下組分：
[0092] 納米球狀銀粉45%，
[0093] 納米片狀儀粉55%;
[0094] 所述有機載體，W重量百分比計，包括W下組分： N-甲基化嚼貌麗 80%， 負固化型聚醋樹脂 17%，
[00巧]1,4-二變基賴酸胺 I敬， 聚醋改性有機旌 1%， 聚醜胺蠟 1乾；
[0096] 柔性基材為PI;
[0097] 其制備方法包括W下步驟：
[0098] (1)制備復合功能相：將納米球狀銀粉、納米片狀儀粉混合均勻W制備混合功能 相；
[0099] (2)制備有機載體:將N-甲基化咯燒酬、自固化型聚醋樹脂、1,4-二徑基橫酸胺、聚 酸改性有機娃、聚酷胺蠟于80°C水浴中溶解W得到有機載體，并通過調整高分子樹脂的含 量，W使有機載體的粘度控制在200mPa ? s-300mPa ? S范圍內；
[0100] (3)制備導電漿料:將復合功能相、有機載體于容器中攬拌分散，而后再進行=漉 社制，W獲得粘度范圍為IOOPa ? s±20化? S的導電漿料。
[0101] 實施例6
[0102] -種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，W重量百分比計，包括W下組分：
[0103] 復合功能相 80%，
[0104] 有機載體 20%;
[0105] 所述復合功能相，W重量百分比計，包括W下組分：
[0106] 納米球狀銀粉45%，
[0107] 納米片狀儀粉55%;
[0108] 所述有機載體，W重量百分比計，包括W下組分： N-甲基化咯焼麗 巧坡， 自固化型兩蹄酸樹脂巧跑，
[0109] 聚甲基兩締酸胺 3%， 聚二甲基硅氧烷 3%， 氨化藍麻油 4%;
[0110] 柔性基材為陽N;
[0111] 其制備方法包括W下步驟：
[0112] (1)制備復合功能相：將納米球狀銀粉、納米片狀儀粉混合均勻W制備混合功能 相；
[0113] (2)制備有機載體:將N-甲基化咯燒酬、自固化型丙締酸樹脂、聚甲基丙締酸胺、聚 二甲基硅氧烷、氨化藍麻油于80°C水浴中溶解W得到有機載體，并通過調整高分子樹脂的 含量，W使有機載體的粘度控制在200mPa ? s-300mPa ? S范圍內；
[0114] (3)制備導電漿料:將復合功能相、有機載體于容器中攬拌分散，而后再進行=漉 社制，W獲得粘度范圍為IOOPa ? s±20化? S的導電漿料。
[011引實施例7
[0116] -種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，W重量百分比計，包括W下組分：
[0117] 復合功能相 75%，
[011引有機載體 25%;
[0119] 所述復合功能相，W重量百分比計，包括W下組分：
[0120] 納米球狀銀粉60%，
[0121] 納米片狀儀粉40%;
[0122] 所述有機載體，W重量百分比計，包括W下組分： N-甲基化咯焼麵 80%， 自固化型酪醒環氧樹脂 17乾，
[0123] 聚甲基兩蹄酸胺 1故， 聚酸改性有機強 1%， 聚酷胺蠟 1%;
[0124] 柔性基材為PI;
[0125] 其制備方法包括W下步驟：
[0126] (1)制備復合功能相：將納米球狀銀粉、納米片狀儀粉混合均勻W制備混合功能 相；
[0127] (2)制備有機載體:將N-甲基化咯燒酬、自固化型酪醒環氧樹脂、聚甲基丙締酸胺、 聚酸改性有機娃、聚酷胺蠟于80°C水浴中溶解W得到有機載體，并通過調整高分子樹脂的 含量，W使有機載體的粘度控制在200mPa ? s-300mPa ? S范圍內；
[0128] (3)制備導電漿料:將復合功能相、有機載體于容器中攬拌分散，而后再進行=漉 社制，W獲得粘度范圍為IOOPa ? s±20化? S的導電漿料。
[0129] 實施例8
[0130] -種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，W重量百分比計，包括W下組分：
[0131] 復合功能相 65%，
[0132] 有機載體 35%;
[0133] 所述復合功能相，W重量百分比計，包括W下組分：
[0134] 納米球狀銀粉50%，
[01巧]納米片狀儀粉50%;
[0136]所述有機載體，W重量百分比計，包括W下組分： 二巧亞諷 巧覽， 自固化型甲基丙蹄酸樹脂巧%，：
[0137]聚甲基丙蹄酸胺 纖， 聚酸改性有機珪 3%， 觸變性醇酸樹脂 4%;
[013引柔性基材為PA;
[0139] 其制備方法包括W下步驟：
[0140] (1)制備復合功能相：將納米球狀銀粉、納米片狀儀粉混合均勻W制備混合功能 相；
[0141] (2)制備有機載體:將二甲亞諷、自固化型甲基丙締酸樹脂、巧樣酸=胺、聚酸改性 有機娃、觸變性醇酸樹脂于80°C水浴中溶解W得到有機載體，并通過調整高分子樹脂的含 量，W使有機載體的粘度控制在200mPa ? s-300mPa ? S范圍內；
[0142] (3)制備導電漿料:將復合功能相、有機載體于容器中攬拌分散，而后再進行=漉 社制，W獲得粘度范圍為IOOPa ? s±20化? S的導電漿料。
[0143] 本發明制得的低溫固化導電漿料的性能參數如表1所示。
[0144] 表1
[0145]
[
[0147] 本發明制得的漿料可在柔性基板上印刷，干燥溫度為150°C，干燥時間為30分鐘。
[0148] W上內容僅為本發明的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員，依據本發明的 思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本發明 的限制。
【主權項】
1. 一種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，其特征在于，W重量百分比計，包括W下組 分： 復合功能相 60-80%， 有機載體 20-40%; 所述復合功能相，W重量百分比計，包括W下組分： 納米球狀銀粉 40-65%， 納米片狀儀粉 35-60%; 所述有機載體，W重量百分比計，包括W下組分： 有機溶劑 7〇-鄉％， 自固化型高分子樹脂 17-20%， 分散劑 ：l-3游， 消泡劑 1-3%， 觸變劑2. 如權利要求1所述的一種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，其特征在于，所述納米 球狀銀粉的粒徑值為20-50nm、振實密度為3.0~4. Og/cm3，納米片狀儀粉的粒徑值為10- 60nm、振實密度為2.0~3. Og/cm3。3. 如權利要求1所述的一種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，其特征在于，所述柔性 基材包括聚對苯二甲酸乙二醋（PET)、聚對苯二甲酸下二醋（PBT)、聚糞二甲酸乙二醇醋 (PEN)、聚酷亞胺(PI)、聚酷胺(PA)薄膜中的一種。4. 如權利要求1所述的一種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，其特征在于，所述自固 化型高分子樹脂為自固化型環氧樹脂、聚氨醋樹脂、聚醋樹脂、聚酷亞胺樹脂、酪醒樹脂、酪 醒環氧樹脂、丙締酸樹脂、甲基丙締酸樹脂中的一種或者至少兩種所組成的混合物。5. 如權利要求1所述的一種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，其特征在于，所述有機 溶劑為松節油、松油醇、十六醇、下基卡必醇、二乙二醇單甲酸、二乙二醇二下酸、下基卡必 醇醋酸醋、乙二醇乙酸醋酸醋、巧樣酸Ξ下醋、憐酸Ξ下醋、1,4-下內醋、混合二元酸醋、N- 甲基化咯燒酬、N，N-二甲基甲酯胺、N，N-二甲基乙酷胺、二甲亞諷中的一種或者至少兩種所 組成的混合物。6. 如權利要求1所述的一種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，其特征在于，所述分散 劑為巧樣酸Ξ胺、聚甲基丙締酸胺、1,4-二徑基橫酸胺中的一種或者至少兩種所組成的混 合物。7. 如權利要求1所述的一種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，其特征在于，所述消泡 劑為有機硅氧烷、聚酸、聚乙二醇、乙締-丙締酸共聚物、聚甘油脂肪酸醋、聚二甲基硅氧烷、 聚酸改性有機娃中的一種或者至少兩種所組成的混合物。8. 如權利要求1所述的一種基于柔性基材的低溫固化導電漿料，其特征在于，所述觸變 劑為十六醇、span85、聚酷胺蠟、氨化藍麻油、觸變性醇酸樹脂、有機膨潤±或氣相二氧化娃 中的一種或者至少兩種所組成的混合物。9.如權利要求1至8任一所述的一種基于柔性基材的低溫固化導電漿料的制備方法，其 特征在于，包括W下步驟： (1) 制備復合功能相:將納米球狀銀粉、納米片狀儀粉混合均勻W制備混合功能相； (2) 制備有機載體:將有機溶劑，自固化型高分子樹脂，分散劑，消泡劑、觸變劑于8(TC 水浴中溶解W得到有機載體，并通過調整高分子樹脂的含量，W使有機載體的粘度控制在 200mPa · s-300mPa · S范圍內； (3) 制備導電漿料:將復合功能相、有機載體于容器中攬拌分散，而后再進行Ξ漉社制， W獲得粘度范圍為lOOPa · s±20化· S的導電漿料。
【文檔編號】H01B13/00GK106098145SQ201610528661
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月6日
【發明人】高麗萍, 蘇冠賢
【申請人】東莞珂洛赫慕電子材料科技有限公司