一种基于柔性基材的低温固化导电浆料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于柔性基材的低温固化导电浆料，该导电浆料包括复合功能相、有机载体，复合功能相为纳米球状银粉与纳米片状镍粉的混合粉，有机载体为有机溶剂、自固化型高分子树脂、分散剂、消泡剂、触变剂所组成的混合物；本发明还公开了该低温固化导电浆料的制备方法。本发明制备的导电浆料具有成本低、导电性能好、附着力强、印刷特性、烧结特性、环保性能优良且与柔性基材相匹配等优点。
【专利说明】
-种基于柔性基材的低溫固化导电浆料及其制备方法
技术领域：
[0001] 本发明设及电子材料技术领域，具体的设及一种基于柔性基材的低溫固化导电浆 料。
【背景技术】：
[0002] 导电浆料是电子元器件封装、电极和互联的关键材料，主要包括烧渗型导电浆料 和固化型导电胶两大类。导电浆料根据其中的填料不同，可W分为碳浆(石墨导体），金属浆 料(金粉，银粉，铜粉，银铜合金），W及改性的陶瓷浆料。根据固化条件分类，可W分为热固 化，紫外固化等。传统的烧渗型导电浆料含有大量的铅，非常不利于环境保护，目前所用的 导电胶中也常含一些有害物质，并且成本较高。研究出一种环保的导电浆料，不但制备工艺 简单，改善了浆料性能，制备出低溫固化无铅导电浆料和低成本固化导电胶，来满足市场需 求。
[0003] 现在可应用的导电浆料产品中，银粉在浆料中的含量为50%-70%，银是属于贵金 属中的一种，其成本是常规贱金属的3-4倍，而且市场大多采购国外品牌价格昂贵，运就导 致了整个电子市场的成本偏高。而低端产品价格下跌，激烈的竞争使得产品报价进一步下 跌，目前电子市场都是向低成本方向发展，国内低溫固化银浆年使用量在120吨W上。制取 低成本，高性能的导电浆料是我们迫切需要解决的技术问题。现有技术中也有采用贱金属 来代替部分贵金属来作为导电浆料的功能相，但是制得的导电浆料导电性能、可印刷性、附 着力等性能不太理想。
【发明内容】
：
[0004] 本发明的目的是提供一种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，其导电性能好、附 着力强、印刷特性、烧结特性、环保性能优良，且与柔性基材相匹配、与电阻浆料湿润性、相 容性优良，成本低。
[0005] 本发明的目的是提供该低溫固化导电浆料的制备方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用W下技术方案：
[0007] -种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，W重量百分比计，包括W下组分：
[000引复合功能相 60-80%，
[0009] 有机载体 20-40%;
[0010] 所述复合功能相，W重量百分比计，包括W下组分：
[0011] 纳米球状银粉40-65%，
[0012] 纳米片状儀粉35-60%;
[0013] 所述有机载体，W重量百分比计，包括W下组分： 有机溶剂 70-掛燃::， 自固化型高分子树脂 17-2纖，
[0014] 分散荆 1-3敬，： 消泡剂 1-3%， 触变剂 ：L-4%。
[0015] 作为上述技术方案的优选，所述纳米球状银粉的粒径值为20-50nm、振实密度为 3.0~4. Og/cm3，纳米片状儀粉的粒径值为10-60nm、振实密度为2.0~3. Og/cm3。
[0016] 作为上述技术方案的优选，所述柔性基材包括聚对苯二甲酸乙二醋(PET)、聚对苯 二甲酸下二醋(PBT)、聚糞二甲酸乙二醇醋（PEN)、聚酷亚胺(PI)、聚酷胺(PA)薄膜中的一 种。
[0017] 作为上述技术方案的优选，所述自固化型高分子树脂为自固化型环氧树脂、聚氨 醋树脂、聚醋树脂、聚酷亚胺树脂、酪醒树脂、酪醒环氧树脂、丙締酸树脂、甲基丙締酸树脂 中的一种或者至少两种所组成的混合物。
[0018] 作为上述技术方案的优选，所述有机溶剂为松节油、松油醇、十六醇、下基卡必醇、 二乙二醇单甲酸、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-下内醋、混合二元酸醋、N-甲基化咯烧酬、N，N-二甲基甲酯胺、N，N-二甲基 乙酷胺、二甲亚讽中的一种或者至少两种所组成的混合物。
[0019] 作为上述技术方案的优选，所述分散剂为巧樣酸=胺、聚甲基丙締酸胺、1,4-二径 基横酸胺中的一种或者至少两种所组成的混合物。
[0020] 作为上述技术方案的优选，所述消泡剂为有机硅氧烷、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、聚酸改性有机娃中的一种或者至少两种所组 成的混合物。
[0021] 作为上述技术方案的优选，所述触变剂为十六醇、span85、聚酷胺蜡、氨化藍麻油、 触变性醇酸树脂、有机膨润上或气相二氧化娃中的一种或者至少两种所组成的混合物。
[0022] -种基于柔性基材的低溫固化导电浆料的制备方法，包括W下步骤：
[0023] (1)制备复合功能相：将纳米球状银粉、纳米片状儀粉混合均匀W制备混合功能 相；
[0024] (2)制备有机载体:将有机溶剂，自固化型高分子树脂，分散剂，消泡剂、触变剂于 8(TC水浴中溶解W得到有机载体，并通过调整高分子树脂的含量，W使有机载体的粘度控 制在200mPa ? s-300mPa ? S范围内；
[0025] (3)制备导电浆料:将复合功能相、有机载体于容器中揽拌分散，而后再进行=漉 社制，W获得粘度范围为IOOPa ? s±20化? S的导电浆料。
[0026] 与现有技术相比，本发明具有W下优点：
[0027] (1)本发明采用纳米球状银粉与纳米片状儀粉的复合作为功能相，用于制备低溫 固化导电浆料，既保证了电极的有效覆盖面，最大限度地降低了电极与柔性基材之间的空 隙，降低电极和柔性基底的接触电阻，同时贱金属儀部分替代贵金属银(Ag)并达到相当的 性能，极大的降低了低溫固化导电浆料的制造成本，同时又能满足容量、损耗等电性能要 求；
[0028] (2)本发明采用自固化环氧树脂、聚氨醋树脂、聚醋树脂、聚酷亚胺树脂、酪醒树 月旨、酪醒环氧树脂、丙締酸树脂、甲基丙締酸树脂制备低溫固化导电浆料用有机载体，采用 该有机载体制备的导电浆料具有优良的附着力，同时制备的电极层无裂纹和针气孔等缺 陷；
[0029] (3)本发明的基于柔性基材的低溫固化导电浆料的印刷特性及烧成特性优良，方 阻重烧变化率小于5%，且与柔性基材相匹配、价格低廉等优点。
【具体实施方式】：
[0030] 为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解 释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
[0031] 实施例1
[0032] -种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，W重量百分比计，包括W下组分：
[00削复合功能相 60%，
[0034] 有机载体 40%;
[0035] 所述复合功能相，W重量百分比计，包括W下组分：
[0036] 纳米球状银粉40%，
[0037] 纳米片状儀粉60%;
[0038] 所述有机载体，W重量百分比计，包括W下组分： N，N-二申基甲醜胺 75%， 自固化型环氧树脂 孤脉，
[0039] 聚甲基丙婦酸胺 2%， 聚麟改性有机娃 2敬， 聚醜胺蜡 1%;
[0040] 柔性基材为阳T薄膜；
[0041] 其制备方法包括W下步骤：
[0042] (1)制备复合功能相：将纳米球状银粉、纳米片状儀粉混合均匀W制备混合功能 相；
[0043] (2)制备有机载体:将N，N-二甲基甲酯胺、自固化型环氧树脂、聚甲基丙締酸胺、聚 酸改性有机娃、聚酷胺蜡于80°C水浴中溶解W得到有机载体，并通过调整高分子树脂的含 量，W使有机载体的粘度控制在200mPa ? s-300mPa ? S范围内；
[0044] (3)制备导电浆料:将复合功能相、有机载体于容器中揽拌分散，而后再进行=漉 社制，W获得粘度范围为IOOPa ? s±20化? S的导电浆料。
[0045] 实施例2
[0046] -种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，W重量百分比计，包括W下组分：
[0047]复合功能相 70%，
[004引有机载体 30%;
[0049]所述复合功能相，W重量百分比计，包括W下组分：
[(K)加]纳米球状银粉50%，
[0化1] 纳米片状儀粉50%;
[0052] 所述有机载体，W重量百分比计，包括W下组分： N，N-二甲謹乙醜朦 70V 自固化型聚氨醋树脂 20%，
[0053] 聚甲基丙擁酸胺 3%， 聚二甲基娃氧焼 3%， 聚醜胺蜡 4%;
[0054] 柔性基材为PBT;
[0055] 其制备方法包括W下步骤：
[0056] (1)制备复合功能相：将纳米球状银粉、纳米片状儀粉混合均匀W制备混合功能 相；
[0057] (2)制备有机载体:将N，N-二甲基乙酷胺、自固化型聚氨醋树脂、聚甲基丙締酸胺、 聚二甲基硅氧烷、聚酷胺蜡于80°C水浴中溶解W得到有机载体，并通过调整高分子树脂的 含量，W使有机载体的粘度控制在200mPa ? s-300mPa ? S范围内；
[0058] (3)制备导电浆料:将复合功能相、有机载体于容器中揽拌分散，而后再进行=漉 社制，W获得粘度范围为IOOPa ? s±20化? S的导电浆料。
[0化9]实施例3
[0060] -种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，W重量百分比计，包括W下组分：
[0061] 复合功能相 65%，
[0062] 有机载体 35%;
[0063] 所述复合功能相，W重量百分比计，包括W下组分：
[0064] 纳米球状银粉55%，
[0(?日]纳米片状儀粉45%;
[0066] 所述有机载体，W重量百分比计，包括W下组分： N-甲基化咯焼麵 70敬， 自周化型酪醒树脂 沸%，
[0067] 1，4-二経基磯酸胺 缴， 聚酸改性有机強 3谢， 聚酷胺蜡 4%;
[0068] 柔性基材为PI薄膜；
[0069] 其制备方法包括W下步骤：
[0070] (1)制备复合功能相：将纳米球状银粉、纳米片状儀粉混合均匀W制备混合功能 相；
[0071] (2)制备有机载体:将N-甲基化咯烧酬、自固化型酪醒树脂、1,4-二径基横酸胺、聚 酸改性有机娃、聚酷胺蜡于80°C水浴中溶解W得到有机载体，并通过调整高分子树脂的含 量，W使有机载体的粘度控制在200mPa ? s-300mPa ? S范围内；
[0072] (3)制备导电浆料:将复合功能相、有机载体于容器中揽拌分散，而后再进行=漉 社制，W获得粘度范围为IOOPa ? s±20化? S的导电浆料。
[0073] 实施例4
[0074] -种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，W重量百分比计，包括W下组分：
[0075] 复合功能相 80%，
[0076] 有机载体 20%;
[0077] 所述复合功能相，W重量百分比计，包括W下组分：
[0078] 纳米球状银粉45%，
[00巧]纳米片状儀粉55%;
[0080] 所述有机载体，W重量百分比计，包括W下组分： N-甲基化咯焼丽 巧%， 自固化型聚醜亚胺树脂 口％，
[0081 ]聚甲基丙婦酸胺 1%， 聚酸改性有机禮 3%，： 氨化蔑麻油 4豁
[0082] 柔性基材为PI;
[0083] 其制备方法包括W下步骤：
[0084] (1)制备复合功能相：将纳米球状银粉、纳米片状儀粉混合均匀W制备混合功能 相；
[0085] (2)制备有机载体:将N-甲基化咯烧酬、自固化型聚酷亚胺树脂、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得到有机载体，并通过调整高分子树脂 的含量，W使有机载体的粘度控制在200mPa ? s-300mPa ? S范围内；
[0086] (3)制备导电浆料:将复合功能相、有机载体于容器中揽拌分散，而后再进行=漉 社制，W获得粘度范围为IOOPa ? s±20化? S的导电浆料。
[0087] 实施例5
[0088] -种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，W重量百分比计，包括W下组分：
[0089] 复合功能相 75%，
[0090] 有机载体 25%;
[0091] 所述复合功能相，W重量百分比计，包括W下组分：
[0092] 纳米球状银粉45%，
[0093] 纳米片状儀粉55%;
[0094] 所述有机载体，W重量百分比计，包括W下组分： N-甲基化嚼貌丽 80%， 負固化型聚醋树脂 17%，
[00巧]1,4-二變基賴酸胺 I敬， 聚醋改性有机旌 1%， 聚醜胺蜡 1乾；
[0096] 柔性基材为PI;
[0097] 其制备方法包括W下步骤：
[0098] (1)制备复合功能相：将纳米球状银粉、纳米片状儀粉混合均匀W制备混合功能 相；
[0099] (2)制备有机载体:将N-甲基化咯烧酬、自固化型聚醋树脂、1,4-二径基横酸胺、聚 酸改性有机娃、聚酷胺蜡于80°C水浴中溶解W得到有机载体，并通过调整高分子树脂的含 量，W使有机载体的粘度控制在200mPa ? s-300mPa ? S范围内；
[0100] (3)制备导电浆料:将复合功能相、有机载体于容器中揽拌分散，而后再进行=漉 社制，W获得粘度范围为IOOPa ? s±20化? S的导电浆料。
[0101] 实施例6
[0102] -种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，W重量百分比计，包括W下组分：
[0103] 复合功能相 80%，
[0104] 有机载体 20%;
[0105] 所述复合功能相，W重量百分比计，包括W下组分：
[0106] 纳米球状银粉45%，
[0107] 纳米片状儀粉55%;
[0108] 所述有机载体，W重量百分比计，包括W下组分： N-甲基化咯焼丽 巧坡， 自固化型两蹄酸树脂巧跑，
[0109] 聚甲基两締酸胺 3%， 聚二甲基硅氧烷 3%， 氨化藍麻油 4%;
[0110] 柔性基材为阳N;
[0111] 其制备方法包括W下步骤：
[0112] (1)制备复合功能相：将纳米球状银粉、纳米片状儀粉混合均匀W制备混合功能 相；
[0113] (2)制备有机载体:将N-甲基化咯烧酬、自固化型丙締酸树脂、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得到有机载体，并通过调整高分子树脂的 含量，W使有机载体的粘度控制在200mPa ? s-300mPa ? S范围内；
[0114] (3)制备导电浆料:将复合功能相、有机载体于容器中揽拌分散，而后再进行=漉 社制，W获得粘度范围为IOOPa ? s±20化? S的导电浆料。
[011引实施例7
[0116] -种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，W重量百分比计，包括W下组分：
[0117] 复合功能相 75%，
[011引有机载体 25%;
[0119] 所述复合功能相，W重量百分比计，包括W下组分：
[0120] 纳米球状银粉60%，
[0121] 纳米片状儀粉40%;
[0122] 所述有机载体，W重量百分比计，包括W下组分： N-甲基化咯焼麵 80%， 自固化型酪醒环氧树脂 17乾，
[0123] 聚甲基两蹄酸胺 1故， 聚酸改性有机強 1%， 聚酷胺蜡 1%;
[0124] 柔性基材为PI;
[0125] 其制备方法包括W下步骤：
[0126] (1)制备复合功能相：将纳米球状银粉、纳米片状儀粉混合均匀W制备混合功能 相；
[0127] (2)制备有机载体:将N-甲基化咯烧酬、自固化型酪醒环氧树脂、聚甲基丙締酸胺、 聚酸改性有机娃、聚酷胺蜡于80°C水浴中溶解W得到有机载体，并通过调整高分子树脂的 含量，W使有机载体的粘度控制在200mPa ? s-300mPa ? S范围内；
[0128] (3)制备导电浆料:将复合功能相、有机载体于容器中揽拌分散，而后再进行=漉 社制，W获得粘度范围为IOOPa ? s±20化? S的导电浆料。
[0129] 实施例8
[0130] -种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，W重量百分比计，包括W下组分：
[0131] 复合功能相 65%，
[0132] 有机载体 35%;
[0133] 所述复合功能相，W重量百分比计，包括W下组分：
[0134] 纳米球状银粉50%，
[01巧]纳米片状儀粉50%;
[0136]所述有机载体，W重量百分比计，包括W下组分： 二巧亚讽 巧览， 自固化型甲基丙蹄酸树脂巧%，：
[0137]聚甲基丙蹄酸胺 纖， 聚酸改性有机珪 3%， 触变性醇酸树脂 4%;
[013引柔性基材为PA;
[0139] 其制备方法包括W下步骤：
[0140] (1)制备复合功能相：将纳米球状银粉、纳米片状儀粉混合均匀W制备混合功能 相；
[0141] (2)制备有机载体:将二甲亚讽、自固化型甲基丙締酸树脂、巧樣酸=胺、聚酸改性 有机娃、触变性醇酸树脂于80°C水浴中溶解W得到有机载体，并通过调整高分子树脂的含 量，W使有机载体的粘度控制在200mPa ? s-300mPa ? S范围内；
[0142] (3)制备导电浆料:将复合功能相、有机载体于容器中揽拌分散，而后再进行=漉 社制，W获得粘度范围为IOOPa ? s±20化? S的导电浆料。
[0143] 本发明制得的低溫固化导电浆料的性能参数如表1所示。
[0144] 表1
[0145]
[
[0147] 本发明制得的浆料可在柔性基板上印刷，干燥溫度为150°C，干燥时间为30分钟。
[0148] W上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的 思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明 的限制。
【主权项】
1. 一种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，其特征在于，W重量百分比计，包括W下组 分： 复合功能相 60-80%， 有机载体 20-40%; 所述复合功能相，W重量百分比计，包括W下组分： 纳米球状银粉 40-65%， 纳米片状儀粉 35-60%; 所述有机载体，W重量百分比计，包括W下组分： 有机溶剂 7〇-鄉％， 自固化型高分子树脂 17-20%， 分散剂 ：l-3游， 消泡剂 1-3%， 触变剂2. 如权利要求1所述的一种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，其特征在于，所述纳米 球状银粉的粒径值为20-50nm、振实密度为3.0~4. Og/cm3，纳米片状儀粉的粒径值为10- 60nm、振实密度为2.0~3. Og/cm3。3. 如权利要求1所述的一种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，其特征在于，所述柔性 基材包括聚对苯二甲酸乙二醋（PET)、聚对苯二甲酸下二醋（PBT)、聚糞二甲酸乙二醇醋 (PEN)、聚酷亚胺(PI)、聚酷胺(PA)薄膜中的一种。4. 如权利要求1所述的一种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，其特征在于，所述自固 化型高分子树脂为自固化型环氧树脂、聚氨醋树脂、聚醋树脂、聚酷亚胺树脂、酪醒树脂、酪 醒环氧树脂、丙締酸树脂、甲基丙締酸树脂中的一种或者至少两种所组成的混合物。5. 如权利要求1所述的一种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，其特征在于，所述有机 溶剂为松节油、松油醇、十六醇、下基卡必醇、二乙二醇单甲酸、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-下内醋、混合二元酸醋、N- 甲基化咯烧酬、N，N-二甲基甲酯胺、N，N-二甲基乙酷胺、二甲亚讽中的一种或者至少两种所 组成的混合物。6. 如权利要求1所述的一种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，其特征在于，所述分散 剂为巧樣酸Ξ胺、聚甲基丙締酸胺、1,4-二径基横酸胺中的一种或者至少两种所组成的混 合物。7. 如权利要求1所述的一种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，其特征在于，所述消泡 剂为有机硅氧烷、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、 聚酸改性有机娃中的一种或者至少两种所组成的混合物。8. 如权利要求1所述的一种基于柔性基材的低溫固化导电浆料，其特征在于，所述触变 剂为十六醇、span85、聚酷胺蜡、氨化藍麻油、触变性醇酸树脂、有机膨润±或气相二氧化娃 中的一种或者至少两种所组成的混合物。9.如权利要求1至8任一所述的一种基于柔性基材的低溫固化导电浆料的制备方法，其 特征在于，包括W下步骤： (1) 制备复合功能相:将纳米球状银粉、纳米片状儀粉混合均匀W制备混合功能相； (2) 制备有机载体:将有机溶剂，自固化型高分子树脂，分散剂，消泡剂、触变剂于8(TC 水浴中溶解W得到有机载体，并通过调整高分子树脂的含量，W使有机载体的粘度控制在 200mPa · s-300mPa · S范围内； (3) 制备导电浆料:将复合功能相、有机载体于容器中揽拌分散，而后再进行Ξ漉社制， W获得粘度范围为lOOPa · s±20化· S的导电浆料。
【文档编号】H01B13/00GK106098145SQ201610528661
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月6日
【发明人】高丽萍, 苏冠贤
【申请人】东莞珂洛赫慕电子材料科技有限公司