045] 将10g混合高分子树脂加入到12g上述有机溶剂中，在80°C的恒温水浴中充分搅 拌，使高分子树脂，溶解后停止搅拌，树脂维持在80°C水浴中。高分子树脂是聚醋酸乙烯酯 和乙基纤维素混合物（质量比为2:1)。有机溶剂为甲基硅油和松节油的混合物（质量比为 2:1) 〇
[0046] 3)银浆的制备
[0047] 将步骤1得到的包覆铜粉、25g银粉、3g添加剂加入步骤2得到的溶解的混合高分 子树脂中，通过高速剪切机分散均匀后，在三辊研磨机上研磨。在60°C条件下，真空脱泡处 理15min，真空度控制在0. 05MPa。得到粘度为29P?S的导电银浆。银粉为片状银粉和球 状银粉的混合物，片状银粉的粒径为4?6ym，球状银粉的粒径为1?3ym，质量比片状银 粉：球状=3:1。添加剂为KR-38S、磷酸三甲酯、邻苯二甲酸二辛脂，三者的质量比为2:5:3。
[0048] 本实施例所得铜掺杂导电银浆产物中铜粉质量占到原料用量的45%，而银粉的质 量只占到原料用量的30%，极大地降低了原料成本。
[0049] 实施例3
[0050] 一种铜掺杂导电银浆的制备方法，包括以下工艺步骤：
[0051] 1)铜粉的表面处理
[0052] 将50g铜粉（铜粉的粒径为在3?8ym)加入到200g浓度为0. 5mol/L的盐酸中， 加入25g聚乙烯吡咯烷酮（PVP)，在室温下机械搅拌20min，随后加入100g苯胺，继续搅拌 30min，使苯胺和铜粉充分混合，然后边搅拌边将质量分数为15 %的过氧化氢溶液500g缓 慢滴加到苯胺/铜粉的混合体系中，注意控制滴加速度，温度升高不能超过2°C，滴加完毕， 常温反应48h，过滤，用蒸馏水和乙醇分别冲洗铜粉至滤液为无色，50°C下真空干燥24h，得 到聚苯胺包覆的铜粉。
[0053] 2)高分子树脂的溶解
[0054] 将10g高分子树脂加入到12g有机溶剂中，在80°C的恒温水浴中充分搅拌，使高分 子树脂溶解，溶解后停止搅拌，溶解的高分子树脂维持在80°C水浴中。高分子树脂是聚醋酸 乙烯酯和甲基纤维素的混合物，质量比为3:1。有机溶剂为甲基硅油和松油醇的混合物（质 量比为2:1)。
[0055] 3)银浆的制备
[0056] 将步骤1得到的聚苯胺包覆铜粉、25g银粉、3g添加剂，加入步骤2得到的溶解的 聚氨酯中，通过高速剪切机分散均匀后，在三辊研磨机上研磨。在60°C条件下，真空脱泡 15min，真空度控制在0. 05MPa，得到粘度为25P*S的导电银浆。银粉为片状银粉和球状银 粉的混合物，片状银粉的粒径为4?6ym，球状银粉的粒径为1?3ym，片状银粉与球状 银粉的质量比为3:1 ;添加剂为KR-38S、磷酸三甲酯、邻苯二甲酸二丁脂，三者的质量比为 2:5: 3〇
[0057] 本实施例所得铜掺杂导电银浆产物中铜粉质量占到原料用量的50%，而银粉的质 量只占到原料用量的20%，极大地降低了原料成本。
[0058] 比较例1
[0059] 与实施例1的区别在于所用的铜粉未经过步骤1的聚苯胺包覆，直接用于步骤3 银浆的制备。
[0060] 将实施例及比较例得到的导电银浆用丝网印刷的方式印刷到PCB电路板上，导电 线路得布线宽度为〇.6mm，平均膜厚5ym，布线间距为0.7mm，然后升温至200°C加热固化 50?60min形成导电线路板，测量电阻率。表1为实施例及比较例导电银浆的电阻率。
[0061] 实施例1、2、3的电阻率测量结果表明本发明制备的导电银浆的电阻率能满足市场 上导电银浆对电阻率的要求（市场上应用的导电银浆的电阻率一般为1. 〇X1(T5Q?cm? 10.0X1(T5D.cm)。对比实施例1和比较例1，发现铜粉经过聚苯胺包覆后，用于导电银衆 的导电相，经过长时间（12个月）的放置后，导电银浆的电阻率没有明显的升高；而未经处 理的铜粉直接用于导电银浆的制备，经过12个月后，导电银浆的电阻率明显的升高，仅从 电阻率上分析，已经无法满足电子产品对导电银浆的要求。
[0062] 表1实施例及比较例电阻率测试
[0063]
【主权项】
1. 一种低成本铜渗杂导电银浆的制备方法，其特征在于包括如下步骤： 1) 铜粉的表面处理；将铜粉投加到稀盐酸稀溶液中，加入聚己締化咯烧酬，充分揽拌， 再加入苯胺单体，在室温下揽拌使苯胺和铜粉混合均匀，然后边揽拌边滴加过氧化氨溶液， 滴加完毕，常温反应48?7化后，过滤出铜粉，洗漆，干燥，得到聚苯胺包覆的铜粉； 2) 高分子树脂的溶解；将高分子树脂加入到有机混合溶剂中，在70?80°C的恒温水 浴中揽拌，使高分子树脂充分溶解，维持70?80°C的恒温水浴；所述的高分子树脂为聚氨 醋、丙締酸树脂、哲甲基纤维素、聚醋酸己締醋、聚己締醇、甲基纤维素和己基纤维素中的一 种或两种； 3) 银浆的制备；将步骤1)所述聚苯胺包覆的铜粉、银粉和添加剂加入到步骤2)得到 高分子树脂中，用高速剪切机分散均匀，研磨；在60°CW下真空脱泡处理，得到低成本铜渗 杂导电银浆； 所述的添加剂包括偶联剂、流平剂和增塑剂，偶联剂、流平剂和增塑剂分别占添加剂总 质量的10?20%、5?55%和20?70% ;所述的偶联剂选自KR-38S，KR-138S，KH-560， KH-572中的一种或几种；所述的流平剂选自磯酸=甲醋、软磯酸中的一种或两种；所述的 增塑剂选自邻苯二甲酸二了醋、邻苯二甲酸二辛脂中的一种或两种； W重量百分比计，原料配方组成为： 银粉占20?30% 聚苯胺包覆的铜粉占35?55% 高分子树脂占3?15% 有机溶剂占10?25% 添加剂占1?5%。
2. 根据权利要求1所述的低成本铜渗杂导电银浆的制备方法，其特征在于，所述的银 粉为片状银粉和球状银粉的混合物，其中片状银粉与球状银粉质量比3:1?1:2,片状银粉 的粒径为4?6 y m，球状银粉的粒径为1?3 y m。
3. 根据权利要求1所述的低成本铜渗杂导电银浆的制备方法，其特征在于，所述的铜 粉粒径为3?8ym。
4. 根据权利要求1所述的低成本铜渗杂导电银浆的制备方法，其特征在于，所述的有 机溶剂为己酸己醋、环己酬、二己二醇己離醋酸醋、二己二醇了離醋酸醋、甲基异了基甲酬、 甲基娃油、松节油、松油醇、了基卡必醇、了基卡必醇己酸醋和聚醋酸己締醋中的一种或多 种。
5. 根据权利要求1所述的低成本铜渗杂导电银浆的制备方法，其特征在于，所述的盐 酸稀溶液的摩尔浓度为0. 2?2mol/L，与铜粉质量比为2?8:1。
6. 根据权利要求1所述的低成本铜渗杂导电银浆的制备方法，其特征在于，所述的聚 己締化咯烧酬与铜粉的质量比为0. 4?0. 6:1 ;所述的苯胺与铜粉的质量比为2?3:1 ;所 述的过氧化氨溶液质量分数为12?30%，与铜粉的质量比为6?18:1。
7. 根据权利要求1所述的低成本铜渗杂导电银浆的制备方法，其特征在于，所述的洗 漆为用蒸馈水和己醇分别冲洗铜粉至滤液为无色；所述干燥为在40?60°C真空干燥24? 4她。
8. 根据权利要求1所述的低成本铜渗杂导电银浆的制备方法，其特征在于，所述的研 磨为在S號研磨机上研磨；所述真空脱泡处理的时间为15?60min，真空度控制在0. 04? 0. 06MPa〇
9. 根据权利要求1所述的低成本铜渗杂导电银浆的制备方法，其特征在于，所述的低 成本铜渗杂导电银浆的粘度为20?30P ? S ;所述的低成本铜渗杂导电银浆的电阻率为 5. 0 X 10-5 Q ? cm ?10. 0 X 10-5 Q ? cm。
10. -种低成本铜渗杂导电银浆，其特征在于，其由权利要求1-9任一项所述制备方法 制得。
【专利摘要】本发明公开了一种低成本铜掺杂导电银浆及其制备方法。该制备方法先进行铜粉的表面处理：将铜粉投加到稀盐酸稀溶液中，加入聚乙烯吡咯烷酮，充分搅拌，再加入苯胺单体，在室温下搅拌使苯胺和铜粉混合均匀，然后边搅拌边滴加过氧化氢溶液，滴加完毕，常温反应48～72h后，过滤出铜粉，洗涤，干燥，得到聚苯胺包覆的铜粉；将高分子树脂加入到有机混合溶剂中，最后将聚苯胺包覆的铜粉、银粉和添加剂加入高分子树脂中，用高速剪切机分散均匀，研磨；在60℃以下真空脱泡处理，得到低成本铜掺杂导电银浆；本发明可以在保持银浆的导电性的基础上大幅度降低银浆的价格，在长期使用过程中，导电性能无明显的下降，可广泛用于各类电子设备中。
【IPC分类】H01B1-22, H01B13-00
【公开号】CN104575686
【申请号】CN201510031075
【发明人】袁文辉, 肖强强, 李莉
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月21日