一种导电浆料气雾剂及其制备方法与流程

文档序号:14304125阅读:297来源:国知局

本发明属于电子浆料技术领域,涉及一种导电浆料气雾剂,本发明还涉及该种导电浆料气雾剂的制备方法。



背景技术:

电子浆料是各种功能材料均匀混合的膏状材料,一般通过丝网印刷实现转移到基板上,形成不同功能的元件或电路单元。

导电浆料是发展电子元器件的基础及封装、电极和互联的关键材料。随着电子元器件向精密化、微型化、集成化和柔性化等方向发展,导电浆料中有机载体的优化成为该领域的研究热点。其中,有机载体由溶剂、增稠剂(高分子聚合物)和消泡剂、分散剂、触变剂、偶联剂、抗流挂、流平剂、表面活性剂等组成,它对功能相的分散和丝网印刷、浸渍、喷涂等浆料涂层的后续工艺有重要的影响。有机载体的挥发性对电子浆料的储存性能、膜层的平整度、产品的性能有一定的影响,要求具有层次性(梯度)的挥发,以避免集中在某一温度范围挥发造成孔隙残裂纹,挥发特性对膜层质量影响大;挥发快,易造成堵网;挥发大量集中,易形成表面孔洞和微裂纹;挥发太慢,印刷后不易烘干。载体的挥发特性对贮存稳定性和贮存寿命均有影响。要求有机载体长时间存放无冻结、不分层,适于丝网印刷。

同时,在精密化、微型化、集成化和柔性化的电路集成的社会背景下,膏状的导电浆料已然不能满足当下要求。通过丝网印刷形成的印刷膜经流平、烘干、烧结(或固化)生成的烧结膜(或固化膜)层厚度比薄膜溅射工艺生成的薄膜厚得多,因此,丝网印刷工艺及其后续烧结工艺等统称厚膜工艺,电子浆料也称厚膜电子浆料。将导电浆料进行固化气雾后,不仅在材料利用率上能够得到很大的提高,而且在微喷印刷过程中也提高了精准性,降低了薄膜的厚度,细化线路,改进了电路的制备方法,易于导电薄膜的成型,使导电浆料得到更广泛的应用。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种电子浆料气雾剂,解决了现有技术中厚膜电子浆料存在使用局限性的问题。

本发明的另一目的是提供一种电子浆料气雾剂的制备方法,解决了现有技术中存在薄膜厚度厚,难以细化线路的问题。

本发明所采用的技术方案是,一种导电浆料气雾剂,由以下组分按照质量百分比组成,总计100%,其中,酚醛树脂占比0.5%-8.0%,固化剂占比0.05%-0.8%,表面活性剂占比0.05%-0.5%,润滑剂占比0.1%-0.5%,导电相占比9.95%-28.57%,导电增强相占比0.05%-1.43%,余量为溶剂。

本发明所采用的另一技术方案是,一种电子浆料气雾剂的制备方法,按照以下步骤实施:

步骤1、首先按照质量百分比分别称量各个组分,总计100%,其中,酚醛树脂占比0.5%-8.0%,固化剂占比0.05%-0.8%,表面活性剂占比0.05%-0.5%,润滑剂占比0.1%-0.5%,导电相占比9.95%-28.57%,导电增强相占比0.05%-1.43%,余量为溶剂;

然后将酚醛树脂、固化剂、表面活性剂、润滑剂一起溶于溶剂中,水浴加热并搅拌均匀,得到澄明溶液;

步骤2、将导电相微粒和导电增强相微粒,倒入澄明溶液中,搅拌均匀,使混合导电相均匀分散在溶液中,得到混合溶液;再将混合溶液分装于耐压容器中,装上阀门,轧紧封帽;

步骤3、给耐压容器压入抛射剂,即得导电浆料气雾剂。

本发明的有益效果是,包括以下方面:

1)本发明导电浆料中加入了固化剂乌洛托品,明显提高了导电浆料的柔韧性,降低固化过程中所产生的氨气,不易起泡。

2)本发明导电浆料中加入了导电相微粒和导电增强相微粒,大幅度提高了导电浆料的导电性能,经济环保。

3)本发明的制备方法中,采用压灌法将抛射剂填充压入耐压容器中,当阀门开放时,压力突然降低,抛射剂急剧气化,借抛射剂的压力将耐压容器内的导电浆料喷出,且导电浆料呈现微细气雾状,操作简便,不需低温操作,抛射剂耗损较少,降低成本,促进了电子元件的精密化、微型化、集成化、柔性化发展。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的导电浆料气雾剂,由以下组分按照质量百分比组成,总计100%,其中,

酚醛树脂占比0.5%-8.0%,

固化剂占比0.05%-0.8%(选用乌洛托品),

表面活性剂占比0.05%-0.5%,

润滑剂占比0.1%-0.5%(选用硬脂酸钙或硬脂酸锌),

导电相占比9.95%-28.57%(选用铜、银、金、铝或镍之一),

导电增强相占比0.05%-1.43%(选用石墨烯、纳米碳管、洋葱碳或纳米银线之一),

余量为溶剂(选用乙醇、丙酮、糠醛、丙二醇或聚乙二醇之一,或者其中两种及两种以上的均等组成)。

上述的表面活性剂由润湿剂(选用t-1004)、分散剂(选用羧甲基纤维素)、渗透剂(选用jfc)、乳化剂(选用op-10)均等组成。

上述的导电相微粒和导电增强相微粒的粒径为0.1-3微米,一起称为混合导电相,混合导电相合计占比10%-30%,

另外,灌装时还包括抛射剂,抛射剂选用三氯一氟甲烷(f11)、二氯二氟甲烷(f12)、二氯四氟乙烷(f14)、丙烷、异丁烷或正丁烷之一;抛射剂在每个250-1000ml的耐压容器中加入2%-10%(2%-10%是以耐压容器中的电子浆料总质量为基准),或者在装有电子浆料250-1000ml的耐压容器中加入3g-15g抛射剂。

本发明电子浆料气雾剂的制备方法,按照以下步骤实施:

步骤1、首先按照前述的质量百分比分别称量各个组分;然后将酚醛树脂、固化剂、表面活性剂、润滑剂一起溶于溶剂中,水浴加热并搅拌均匀,得到澄明溶液。

步骤2、将球磨均匀的导电相微粒和导电增强相微粒,倒入澄明溶液中,搅拌均匀,使混合导电相均匀分散在溶液中,得到混合溶液;再将混合溶液分装于耐压容器中,装上阀门,轧紧封帽;

导电相微粒和导电增强相微粒(粉末粒径均为0.1-3微米)一起称为混合导电相;分装所用的耐压容器的容量选用250-1000ml。

步骤3、给耐压容器中压入抛射剂,即得导电浆料气雾剂。

每个耐压容器中采用压灌法压入抛射剂3g-15g,得到灌装的电子浆料气雾剂。

本发明的导电浆料,为了使酚醛树脂产生交联现象,加入了固化剂乌洛托品,其中固化剂含量越低所产生的固化聚合物的交联密度越低,这样会降低导电浆料的硬度,提高柔韧性,降低固化过程中所产生的氨气,不易起泡。导电浆料中加入导电相微粒和导电增强相微粒,能够大幅度提高导电浆料的导电性能,经济环保。

另外,在导电浆料中加入的抛射剂是气雾剂的组成部分之一,同时也是气雾剂的喷射动力来源。将抛射剂填充到灌装导电浆料的耐压容器中,使用时先摇匀,然后打开阀门,耐压容器阀门口的压力突然降低,抛射剂急剧气化,借抛射剂的压力将耐压容器内的导电浆料以气雾状喷出。导电浆料中采用压灌法将抛射剂填充压入耐压容器中,压灌法的设备简单,不需低温操作,且抛射剂耗损较少。

实施例1

步骤1、配制澄明溶液:将酚醛树脂0.5%、固化剂乌洛托品0.05%、表面活性剂(t-1004为0.05%、op-10为0.05%、jfc为0.05%、羧甲基纤维素为0.05%)、润滑剂硬脂酸钙为0.1%一起溶于乙醇中,水浴加热并搅拌均匀,得到澄明溶液。

步骤2、将导电相微粒铜9.95%和导电增强相微粒石墨烯0.05%一起加入澄明溶液中,粉末粒径均为0.1微米,得到混合溶液;再将混合溶液分装于容量为250ml的耐压容器中,装上阀门,轧紧封帽。

步骤3、对每个耐压容器采用压灌法压入f12抛射剂3g,即得到电子浆料气雾剂。

实施例2

步骤1、配制澄明溶液:将酚醛树脂3%、固化剂乌洛托品0.2%、表面活性剂(t-1004为0.02%、op-10为0.02%、jfc为0.02%、羧甲基纤维素为0.02%)、润滑剂硬脂酸锌为0.2%一起溶于丙酮中,水浴加热并搅拌均匀,得到澄明溶液。

步骤2、将导电相微粒铜15%和导电增强相微粒石墨烯1.43%一起加入澄明溶液中,粉末粒径均为0.1微米,得到混合溶液;再将混合溶液分装于容量为500ml的耐压容器中,装上阀门,轧紧封帽。

步骤3、对每个耐压容器采用压灌法压入f14抛射剂7g,即得到电子浆料气雾剂。

实施例3

步骤1、配制澄明溶液:将酚醛树脂5%、固化剂乌洛托品0.4%、表面活性剂(t-1004为0.12%、op-10为0.12%、jfc为0.12%、羧甲基纤维素为0.12%)、润滑剂硬脂酸锌为0.3%,一起溶于糠醛中,水浴加热并搅拌均匀,得到澄明溶液。

步骤2、将导电相微粒铜25%和导电增强相微粒石墨烯1.2%一起加入澄明溶液中,粉末粒径均为0.1微米,得到混合溶液;再将混合溶液分装于容量为750ml的耐压容器中,装上阀门,轧紧封帽。

步骤3、对每个耐压容器采用压灌法压入丙烷抛射剂12g,即得到电子浆料气雾剂。

实施例4

步骤1、配制澄明溶液:将酚醛树脂7%、固化剂乌洛托品0.7%、表面活性剂(t-1004为0.015%、op-10为0.015%、jfc为0.015%、羧甲基纤维素为0.015%)、润滑剂硬脂酸锌为0.5%,一起溶于丙酮和丙二醇均等组成中,水浴加热并搅拌均匀,得到澄明溶液。

步骤2、将导电相微粒铜28%和导电增强相微粒石墨烯0.8%一起加入澄明溶液中,粉末粒径均为0.1微米,得到混合溶液;再将混合溶液分装于容量为1000ml的耐压容器中,装上阀门,轧紧封帽。

步骤3、对每个耐压容器采用压灌法压入异丁烷抛射剂15g,即得到电子浆料气雾剂。

实施例5

步骤1、配制澄明溶液:将酚醛树脂8%、固化剂乌洛托品0.8%、表面活性剂(t-1004为0.08%、op-10为0.08%、jfc为0.08%、羧甲基纤维素为0.08%)、润滑剂硬脂酸锌为0.08%,一起溶于乙醇和聚乙二醇均等组成中,水浴加热并搅拌均匀,得到澄明溶液。

步骤2、将导电相微粒铜20%和导电增强相微粒石墨烯0.1%一起加入澄明溶液中,粉末粒径均为0.1微米,得到混合溶液;再将混合溶液分装于容量为250ml的耐压容器中,装上阀门,轧紧封帽。

步骤3、对每个耐压容器采用压灌法压入正丁烷抛射剂6g,即得到电子浆料气雾剂。

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