一种低温固化感光性导电银浆组合物的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子材料领域，特别涉及一种低温固化感光性导电银浆组合物，更详细的涉及一种可在130-140 °C固化，满足印刷膜厚4-6um，90-110 °C下预烘，曝光的能量密度为200-500mJ/cm2@365nm，显影条件为30-60S/0.1-0.5MPa/清水洗10-20S的导电银浆组合物。
【背景技术】
[0002]电子行业蓬勃发展，电子类产品及与之相关的导电银浆越来越多的应用到电脑、手机键盘、薄膜开关、触摸屏、射频识别等领域。
[0003]通常低温固化导电银浆由导电填料、树脂、有机溶剂、添加剂等组成，将上述组分均匀分散后通过丝网印刷工艺形成相应的电路图后，在150°C下进行固化，得到导电性优异、附着性好、耐候性好的导电线路。近年来，人们对于窄边框的触摸屏面板追求越来越高，传统的丝网印刷工艺已经不能满足极细线宽线距导电线路的印刷。目前，激光银浆已经逐步取代传统丝网印刷银浆，但是由于激光制程属于破坏性工艺，且在激光蚀刻更低线宽线距时良率偏低，急需找寻一种低温固化且能够提供高良率的低线宽线距的导电银浆。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提供了一种低温固化感光性导电银浆组合物，具体技术方案如下:
[0005]本发明的一种低温固化感光性导电银浆组合物，其原料重量份组成为:感光性树脂5-20%，热固性或热塑性树脂2-10%，光引发剂0.5-4%，热固化剂0.5_3%，银粉50-75%，溶剂5-15%，其他添加剂0.1-5% ο
[0006]本发明的低温固化感光性导电银浆组合物，该导电银浆的重量份组成为:感光性树脂5-15%，热固性或热塑性树脂5-10%，光引发剂0.5-2%，热固化剂0.5_1%，银粉65-75%，溶剂 10-15%，其他添加剂 0.1_0.5%ο
[0007]本发明的感光树脂为环氧改性、聚酯改性或聚氨酯改性的溶剂型丙烯酸树脂，分子子量为2000-30000，酸值为50-200mg KOH/g，其中有选为分子量为2000-15000、酸值为60-140mg KOH/g的环氧改性的丙稀酸树脂；
[0008]本发明的热固性或热塑性树脂为环氧树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种，分子量10000-80000，Tg为10-80°C，羟值为5-30mg KOH/g，其中优选为分子量为10000-30000的热固性丙烯酸树脂，Tg为25-50°C，羟值< 1mg KOH/g ；
[0009]本发明的导电银粉为球形银微粉，粒径为0.1-4 μ m，比表面积为0.7-2.3m2/g，振实密度为1.0-4.5g/cm3，其中有选为球形银粉粒径为0.3-2 μ m，比表面积为1.0-2.0m2/g,
[0010]本发明的光引发剂为1-羟基-环己基苯甲酮(184)，2_甲基-1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉丙酮-1 (907)，2-苄基-2- 二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮-1 (369)，2，4，6-三甲基苯甲酰基-乙氧基-苯基氧化膦(TPO)，双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦，四乙基米蚩酮(DEMK)，异丙基硫杂蒽(ITX)中的一种或几种混合物，其中优选为2-甲基-1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉丙酮-1 (907)，2-苄基-2- 二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮-1 (369)中的一种或几种；
[0011]本发明的低温固化感光性导电银浆的溶剂沸点为200-300，挥发率< 0.1 ;溶剂为DBE、己二酸二甲酯、二乙二酸乙醚醋酸酯、二乙二酸丁醚醋酸酯、异氟尔酮、乙二酸乙醚醋酸酯、乙二酸丁醚醋酸酯中的一种或几种，其中优选为DBE、己二酸二甲酯、二乙二酸乙醚醋酸酯中的一种或几种；
[0012]本发明的添加剂为消泡剂，其中消泡剂优选为改性聚硅氧烷；
[0013]本发明的热固化剂为甲醇醚化氨基树脂、异氰酸酯中的一种或几种；
[0014]通过上述组分制备的感光性导电银浆可在130_140°C固化，满足印刷膜厚4-6um，90-110 °C下预烘，曝光的能量密度为200-500mJ/cm2@365nm，显影条件为30-60S/0.1-0.5MPa/清水洗10-20S ;其中显影液为2-10%的碳酸钠、四甲基氢氧化铵，乙二胺，二乙基氨基乙醇溶液，其中优选为2%的碳酸钠溶液；
[0015]本发明的感光性导电银浆具有优异的导电性、附着性，能够通过碱显影得到高解析度30/30um线宽线距的导电线路。本发明的导电银浆需在0-10°C条件下保存，稳定性好，符合环保要求。
具体实施例
[0016]下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明，但实施例不限制本发明的保护范围。
[0017]以下实施例中，所采用的原料如下:
[0018]感光性树脂:分子量2000-10000，酸值60_140mg/K0H的环氧改性丙烯酸树脂；
[0019]热固性或热塑性树脂:分子量为30000左右，羟值10mg/K0H以下，Tg为25-50°C的热固性丙烯酸树脂；
[0020]光引发剂:四乙基米蚩酮(DEMK)；
[0021]热固化剂:甲醇醚化氨基树脂、异氰酸酯；
[0022]溶剂:二乙二醇乙醚醋酸酯；
[0023]银粉:球形银微粉，粒径为0.1-2 μ m，振实密度为3.5g/cm3，比表面积为1.0-2.0m2/g ；
[0024]添加剂:消泡剂，改性聚硅氧烷。
[0025]实施例1
[0026]本实施例中低温固化感光性导电银浆，其配方如下:
[0027]银粉:75%;
[0028]感光树脂:7% ；
[0029]热固性丙烯酸树脂:3%;
[0030]二乙二醇乙醚醋酸酯:14% ;
[0031]光引发剂:0.3%;
[0032]热固化剂:0.5%;
[0033]消泡剂:0.2%。
[0034]将上述实施例中制得的导电银浆通过丝网印刷一90 °C预烘1min — 250mJ/cm2i365nm紫外灯曝光3s — 0.2wt.% Na2CO3,60s，压力0.2MPa，清水洗1s进行显影—1300C /Ih深层固化后，得到30/30um高度解析的导电电路。
[0035]所得导电线路基本性能如下:
[0036]电阻率彡7*10」Ω.cm,
[0037]附着力:5B无脱落；
[0038]硬度:3H
[0039]恒温恒湿测试:85°C 80%湿度复测附着力5B无脱落，硬度3H，电阻率变化
<15%。
[0040]实施例2
[0041]本实施例中低温固化感光性导电银浆，其配方如下:
[0042]银粉:75%
[0043]感光树脂:5%;
[0044]热固性丙烯酸树脂:5%;
[0045]二乙二醇乙醚醋酸酯:14% ;
[0046]光引发剂:0.2%;
[0047]热固化剂:0.5%;
[0048]消泡剂:0.3%。
[0049]将上述实施例中制得的导电银浆通过丝网印刷一90 °C预烘1min — 250mJ/cm2i365