专利名称：一种以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，属 于微电子连接、封装材料技术领域
背景技术：
电子浆料是集材料、冶金、化工、电子技术于一体的电子功能材料，是混合集成电 路、电阻网络、表面组装技术、敏感元件及各种电子分立元件的基础材料。电子浆料以高质 量、高效益、技术先进、适用广等特点在信息、电子领域占有重要地位，广泛应用于航空、航 天、电子计算机、测量与控制系统、通信设备、医用设备、汽车工业、传感器、高温集成电路、 民用电子产品等诸多领域。按热处理条件不同，电子浆料可分为高温(高于1000摄氏 度)、中温(300到1000摄氏度)及低温(100到300摄氏度)浆料，低温导电浆料又称为导 电胶。高性能的导电浆料应具备导电性好、电导率稳定、原料廉价、制作工艺简单等特 点，影响导电浆料性能的关键因素是其导电填料的内容。在各种导电填料中，石墨粉价格 便宜，但是电阻率高，而且团聚严重；铜粉价格低，但在制作过程中容易氧化，以致导电性下 降；镍粉的性能与铜粉大体相似；金性能稳定且电阻率低，但价格昂贵，不适宜在工业中广 泛应用；银粉综合性能比较好，但在电子制造工业中应用成本偏高，而且银在电场下易发生 电迁移引起电路参数变化。以表面覆盖银纳米结构的铜粉作为导电浆料的填料，不但克服 了银粉价格昂贵、易迁移的缺点，而且解决了铜导电浆料中铜粉严重氧化的问题，同时又极 大地降低了制作的成本。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导 电浆料的制备方法。本发明采用价格便宜的原料及简单的制作工艺在水溶液中，用铜粉室温下直接 还原硝酸银，在调节剂的作用下制得了银纳米结构覆盖的铜粉，并以其作为导电填料制备 了具有高导电性和高抗氧化性的导电浆料。一种以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤如下1)称取0. 1-10毫摩尔一价银盐和0. 1-10毫摩尔调节剂，溶于10-500毫 升水或10-500毫升水与乙醇的混合液中；水与乙醇的混合液中水与乙醇的体积比为 (0. 1-10) 1 ；2)将0. 01-100克100目 4000目的铜粉加入到步骤1)最后制得的溶液中，静置
反应5秒至24小时；或者搅拌、振荡助其反应；反应结束后，静置待固体沉降完毕，去除上 层清液，得固体粉末；3)将步骤2)制得的固体粉末常温下用水和乙醇依次清洗1-3次，静置待固体沉降完毕后，倾倒掉上层清液，在80摄氏度下烘干粉末即制得表面覆盖银纳米结构的铜粉；4)称取0. 1-100克步骤3)制得的表面覆盖银纳米结构的铜粉，与0. 1-100毫升环 氧树脂和0. 025-25毫升固化剂混合均勻，制得导电浆料。步骤1)所述的一价银盐为硝酸银、乙酸银、高氯酸银、磷酸银中的一种。步骤1)所述的调节剂为2-硝基苯甲酸、3-硝基苯甲酸、4-硝基苯甲酸、3，4_ 二硝 基苯甲酸、2，4-二硝基苯甲酸、2-羟基苯甲酸、3-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、3，4-二羟基 苯甲酸、2，4_ 二羟基苯甲酸、2-氯苯甲酸、3-氯苯甲酸、4-氯苯甲酸、3，4_ 二氯苯甲酸、2， 4- 二氯苯甲酸、L-精氨酸、L苯丙氨酸、L-半胱氨酸、0 -丙氨酸中的一种。步骤2)所述的铜粉规格1000目到3000目。步骤4)所述环氧树脂为缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂、缩水甘油醚类双酚F型 环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂、脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂中的一种或一种以上的 混合物。步骤4)所述固化剂为聚酰胺类固化剂、改性胺类固化剂、增韧酸酐类固化剂、脂 肪胺类固化剂、脂环胺类固化剂、芳香胺类固化剂、潜伏固化胺类的一种或一种以上的混合 物。表面覆盖银纳米结构的铜粉的物相通过X光衍射谱(XRD)测试，采用Bruker D8 X-射线衍射仪以Cu-Ka射线(波长X 二 1.54178 A )为衍射光源对产物作X光衍射分析。表面覆盖银纳米结构的铜粉的形貌通过扫描电子显微镜(SEM)显示，采用 JE0LJSM-7600F冷场发射扫描电子显微镜，加速电压为5. OkV。导电浆料的导电性测试，采用体积电阻率测试法在载玻片上均勻涂抹面积为 2. 5X2. 5cm2,厚度为0. lcm的导电浆料层，两端用铜箔引线连接万用表，固化后测量其电 阻。测试结果与目前市场上常用的导电浆料的测试结果比较如下标号为J的导电浆料填料为ELECTR0LUBE公司生产的银导电漆(Si 1 ver ConductivePaint，SCP)，万用表量程为200 Q，示数为0. 02，体积电阻率为0. 002欧姆 厘 米；标号为H的导电浆料填料为本发明中制备的表面覆盖银纳米结构的铜粉，万用表 量程为200 Q，示数为0. 07，体积电阻率为0. 007欧姆 厘米；标号为K的导电浆料填料为铜粉(3000目)，万用表量程为20MQ，示数显示超出 量程，体积电阻率大于10e5欧姆 厘米。另外，我们用量程为200kQ的万用表单独测量了市售石墨粉导电浆料的电阻率， 结果示数为16. 0，体积电阻率为1600欧姆 厘米。本发明利用单质铜与银离子之间的置换反应，在调节剂的作用下制得了表面覆盖 银纳米结构的铜粉。并以其作为导电填料，加入环氧树脂和固化剂，制备了一种导电性好， 抗氧化性高的导电浆料。该发明设计合理，操作简单，反应易控，原料价格低廉，重复性好、 无污染、安全性好、易于大规模生产。制备的导电浆料体积电阻率达到了 lOe-3欧姆 厘米 的级别与高级进口纯银导电漆的数量级相同，远小于纯铜粉导电浆料和市售石墨粉导电浆 料。另外，该导电浆料固化后在空气中常温长期放置导电性不变，可以满足电子工业中的应 用。
图1是本发明实施例制备的以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的 体积电导率测试实验示意图。图2是本发明实施例1制备的表面覆盖银纳米结构的铜粉的X射线衍射谱(XRD)；图3是本发明实施例1制备的表面覆盖银纳米结构的铜粉的扫描电子显微镜照片 (SEM)。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此，实施例中产品的物相和导 电性测试均按以下方法进行表面覆盖银纳米结构的铜粉的物相通过X光衍射谱(XRD)测试，采用Bruker D8X-射线衍射仪以Cu-Ka射线(波长X = 1.54178 A )为衍射光源对产物作X光衍射分析。表面覆盖银纳米结构的铜粉的形貌通过扫描电子显微镜(SEM)显示，采用 JE0LJSM-7600F冷场发射扫描电子显微镜，加速电压为5. OkV。导电浆料的导电性测试，采用体积电阻率测试法在载玻片上均勻涂抹面积为 2. 5X2. 5cm2,厚度为0. lcm的导电浆料层，两端用铜箔引线连接万用表，固化后测量其电 阻。 标号为J的导电浆料填料为ELECTR0LUBE公司生产的银导电漆(Si 1 ver ConductivePaint，SCP)，万用表量程为200 Q，示数为0. 02，体积电阻率为0. 002欧姆 厘 米；标号为K的导电浆料填料为铜粉(3000目)，万用表量程为20MQ，示数显示超出 量程，体积电阻率大于10e5欧姆 厘米。标号为H的导电浆料填料为本发明实施例1制备的表面覆盖银纳米结构的铜粉， 万用表量程为200 Q，示数为0. 07，体积电阻率为0. 007欧姆 厘米；以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤如下1)称取1毫摩尔硝酸银和1毫摩尔2-硝基苯甲酸，溶于100毫升水；2)将1.49克3000目的铜粉加入到步骤1)制得的溶液中，搅拌使其反应25分钟； 反应结束后，静置待固体沉降完毕，去除上层清液，得固体粉末；3)将步骤2)制得的固体粉末常温下用水和乙醇依次清洗2次，静置待固体沉降完 毕后，倾倒掉上层清液，80摄氏度烘干粉末即制得表面覆盖银纳米结构的铜粉；4)称取1克步骤3)制得的表面覆盖银纳米结构的铜粉，与1毫升缩水甘油醚类双 酚A型环氧树脂和0. 25毫升芳香胺类固化剂混合均勻，制得导电浆料。实施例2 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用乙酸银代替硝酸银。所得导电浆料的体积电阻率为0. 009 欧姆 厘米。实施例3 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用高氯酸银代替硝酸银。所得导电浆料的体积电阻率为 0. 010欧姆 厘米。实施例4:以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同实施例1，不同之处是步骤1)中用磷酸银代替硝酸银。所得导电浆料的体积电阻率为0. 010 欧姆 厘米。实施例5 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用3-硝基苯甲酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料的体 积电阻率为0. 007欧姆 厘米。实施例6 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用4-硝基苯甲酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料的体 积电阻率为0. 008欧姆 厘米实施例7 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用3，4_ 二硝基苯甲酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料 的体积电阻率为0. 010欧姆 厘米。实施例8 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用2，4_ 二硝基苯甲酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料 的体积电阻率为0. 008欧姆 厘米。实施例9 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用2-羟基苯甲酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料的体 积电阻率为0. 007欧姆 厘米。实施例10 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用3-羟基苯甲酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料的体 积电阻率为0. 008欧姆 厘米。实施例11 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用4-羟基苯甲酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料的体 积电阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例12 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用3，4_ 二羟基苯甲酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料 的体积电阻率为0. 007欧姆 厘米。实施例13 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用2，4_ 二羟基苯甲酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料 的体积电阻率为0. 007欧姆 厘米。实施例14 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用2-氯苯甲酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料的体积 电阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例15 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用3-氯苯甲酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料的体积 电阻率为0. 007欧姆 厘米。实施例16 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用4-氯苯甲酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料的体积 电阻率为0. 007欧姆 厘米。实施例17 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同
6实施例1，不同之处是步骤1)中用3，4_ 二氯苯甲酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料的 体积电阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例18 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用2，4_ 二氯苯甲酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料的 体积电阻率为0. 008欧姆 厘米。实施例19 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用L-精氨酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料的体积电 阻率为0. 007欧姆 厘米。实施例20 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用L苯丙氨酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料的体积电 阻率为0. 008欧姆 厘米。实施例21 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用L-半胱氨酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料的体积 电阻率为0. 007欧姆 厘米。实施例22 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用丙氨酸代替2-硝基苯甲酸。所得导电浆料的体积电 阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例23 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤2)中用100目铜粉代替3000目铜粉。所得导电浆料的体积电阻 率为0. 008欧姆 厘米。实施例24 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤2)中用1000目铜粉代替3000目铜粉。所得导电浆料的体积电 阻率为0. 007欧姆 厘米。实施例25 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤2)中用4000目铜粉代替3000目铜粉。所得导电浆料的体积电 阻率为0. 008欧姆 厘米。实施例26 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤2)中振荡助其反应。所得导电浆料的体积电阻率为0.007欧 姆 厘米。实施例27以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤2)中静置反应时间为5秒。所得导电浆料的体积电阻率为0. 009 欧姆 厘米。实施例28 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤2)中静置反应时间为1小时。所得导电浆料的体积电阻率为 0. 008欧姆 厘米。实施例29 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤2)中静置反应时间为24小时。所得导电浆料的体积电阻率为 0. 007欧姆 厘米。实施例30 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同实施例1，不同之处是步骤1)中用0.1毫摩尔硝酸银和0.1毫摩尔2-硝基苯甲酸。所得导 电浆料的体积电阻率为0. 008欧姆 厘米。实施例31 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中用10毫摩尔硝酸银和10毫摩尔2-硝基苯甲酸。所得导电 浆料的体积电阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例32 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中溶于10毫升水。所得导电浆料的体积电阻率为0.009欧 姆 厘米。实施例33 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中溶于500毫升水。所得导电浆料的体积电阻率为0. 008欧 姆 厘米。实施例34 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中溶于10毫升水和100毫升乙醇的混合液中。所得导电浆料 的体积电阻率为0. 008欧姆 厘米。实施例35 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是溶于步骤1)中100毫升水和10毫升乙醇的混合液中。所得导电浆料 的体积电阻率为0. 007欧姆 厘米。实施例36 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中溶于250毫升水和250毫升乙醇的混合液中。所得导电浆 料的体积电阻率为0. 008欧姆 厘米。实施例37 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤1)中溶于5毫升水和5毫升乙醇的混合液中。所得导电浆料的 体积电阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例38 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤2)中用0. 01克铜粉。所得导电浆料的体积电阻率为0. 009欧 姆 厘米。实施例39 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤2)中用100克铜粉。所得导电浆料的体积电阻率为0.008欧 姆 厘米。实施例40 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用0. lg表面覆盖银纳米结构的铜粉。所得导电浆料的体积 电阻率为0. 008欧姆 厘米。实施例41 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用100g表面覆盖银纳米结构的铜粉。所得导电浆料的体积 电阻率为0. 007欧姆 厘米。实施例42 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用0. 1毫升缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂代替1毫升缩 水甘油醚类双酚A型环氧树脂。所得导电浆料的体积电阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例43 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同实施例1，不同之处是步骤4)中用100毫升缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂代替1毫升缩 水甘油醚类双酚A型环氧树脂。所得导电浆料的体积电阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例44 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用缩水甘油醚类双酚F型环氧树脂代替缩水甘油醚类双酚 A型环氧树脂。所得导电浆料的体积电阻率为0. 008欧姆 厘米。实施例45 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用缩水甘油酯环氧树脂代替缩水甘油醚类双酚A型环氧树 脂。所得导电浆料的体积电阻率为0. 010欧姆 厘米。实施例46 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用脂肪族环氧树脂代替缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂。 所得导电浆料的体积电阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例47 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用脂环族环氧树脂代替缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂。 所得导电浆料的体积电阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例48 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是用步骤4)中用0.05毫升缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂和0.05毫 升缩水甘油醚类双酚F型环氧树脂的混合物代替1毫升缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂。 所得导电浆料的体积电阻率为0. 008欧姆 厘米。实施例49 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用0. 05毫升脂肪族环氧树脂和0. 05毫升脂环族环氧树脂 的混合物代替1毫升缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂。所得导电浆料的体积电阻率为0. 008 欧姆 厘米。实施例50 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用50毫升缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂和50毫升缩水 甘油醚类双酚F型环氧树脂的混合物代替1毫升缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂。所得导 电浆料的体积电阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例51 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用50毫升脂肪族环氧树脂和50毫升脂环族环氧树脂的混 合物代替1毫升缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂。。所得导电浆料的体积电阻率为0. 009 欧姆 厘米。实施例52 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用10毫升缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂和40毫升缩水 甘油醚类双酚F型环氧树脂的混合物代替1毫升缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂。所得导 电浆料的体积电阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例53 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用10毫升脂肪族环氧树脂和40毫升脂环族环氧树脂的混 合物代替1毫升缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂。所得导电浆料的体积电阻率为0. 009欧 姆 厘米。实施例54 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同实施例1，不同之处是步骤4)中用40毫升缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂和10毫升缩水 甘油醚类双酚F型环氧树脂的混合物代替1毫升缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂。所得导 电浆料的体积电阻率为0. 008欧姆 厘米。实施例55 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用40毫升脂肪族环氧树脂和10毫升脂环族环氧树脂的混 合物代替1毫升缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂。所得导电浆料的体积电阻率为0. 008欧 姆 厘米。实施例56 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用0. 025毫升芳香胺类固化剂代替0. 25毫升芳香胺类固化 剂。所得导电浆料的体积电阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例57 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用25毫升芳香胺类固化剂代替0. 25毫升芳香胺类固化剂。 所得导电浆料的体积电阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例58 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用聚酰胺类固化剂代替芳香胺类固化剂。所得导电浆料的 体积电阻率为0. 008欧姆 厘米。实施例59 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用改性胺类固化剂代替芳香胺类固化剂。所得导电浆料的 体积电阻率为0. 010欧姆 厘米。实施例60 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用增韧酸酐类固化剂代替芳香胺类固化剂。所得导电浆料 的体积电阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例61 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用脂肪胺类固化剂代替芳香胺类固化剂。所得导电浆料的 体积电阻率为0. 007欧姆 厘米。实施例62 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用脂环胺类固化剂代替芳香胺类固化剂。所得导电浆料的 体积电阻率为0. 007欧姆 厘米。实施例63 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中用潜伏固化胺类代替芳香胺类固化剂。所得导电浆料的体 积电阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例64 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中0.0125毫升芳香胺类固化剂和0.0125毫升聚酰胺类固化 剂的混合物代替0. 25毫升芳香胺类固化剂。所得导电浆料的体积电阻率为0. 008欧姆 厘米。实施例65 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中0.0125毫升脂肪胺类固化剂和0.0125毫升增韧酸酐类的 混合物代替0. 25毫升芳香胺类固化剂。所得导电浆料的体积电阻率为0. 008欧姆 厘米。实施例66 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同实施例1，不同之处是步骤4)中12. 5毫升芳香胺类固化剂和12. 5毫升聚酰胺类固化剂的 混合物代替0. 25毫升芳香胺类固化剂。所得导电浆料的体积电阻率为0. 007欧姆 厘米。实施例67 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中12. 5毫升脂肪胺类固化剂和12. 5毫升增韧酸酐类的混合 物代替0. 25毫升芳香胺类固化剂。所得导电浆料的体积电阻率为0. 008欧姆 厘米。实施例68 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中10毫升芳香胺类固化剂和15毫升聚酰胺类固化剂的混合 物代替0. 25毫升芳香胺类固化剂。所得导电浆料的体积电阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例69 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中10毫升脂肪胺类固化剂和15毫升增韧酸酐类的混合物代 替0. 25毫升芳香胺类固化剂。所得导电浆料的体积电阻率为0. 009欧姆 厘米。实施例70 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中15毫升芳香胺类固化剂和10毫升聚酰胺类固化剂的混合 物代替0. 25毫升芳香胺类固化剂。所得导电浆料的体积电阻率为0. 010欧姆 厘米。实施例71 以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，步骤同 实施例1，不同之处是步骤4)中15毫升脂肪胺类固化剂和10毫升增韧酸酐类的混合物代 替0. 25毫升芳香胺类固化剂。所得导电浆料的体积电阻率为0. 010欧姆 厘米。
权利要求
一种以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，其特征在于，步骤如下1)称取0.1-10毫摩尔一价银盐和0.1-10毫摩尔调节剂，溶于10-500毫升水或10-500毫升水与乙醇的混合液中；水与乙醇的混合液中水与乙醇的体积比为(0.1-10)∶1；2)将0.01-100克100目～4000目的铜粉加入到步骤1)最后制得的溶液中，静置反应5秒至24小时；或者搅拌、振荡助其反应；反应结束后，静置待固体沉降完毕，去除上层清液，得固体粉末；3)将步骤2)制得的固体粉末常温下用水和乙醇依次清洗1-3次，静置待固体沉降完毕后，倾倒掉上层清液，80摄氏度烘干粉末即制得表面覆盖银纳米结构的铜粉；4)称取0.1-100克步骤3)制得的表面覆盖银纳米结构的铜粉，与0.1-100毫升环氧树脂和0.025-25毫升固化剂混合均匀，制得导电浆料。
2.如权利要求1所述的一种以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备 方法，其特征在于，步骤1)所述的一价银盐为硝酸银、乙酸银、高氯酸银、磷酸银中的一种。
3.如权利要求1所述的一种以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备 方法，其特征在于，步骤1)所述的调节剂为2-硝基苯甲酸、3-硝基苯甲酸、4-硝基苯甲酸、 3，4- 二硝基苯甲酸、2，4- 二硝基苯甲酸、2-羟基苯甲酸、3-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、3， 4-二羟基苯甲酸、2，4_ 二羟基苯甲酸、2-氯苯甲酸、3-氯苯甲酸、4-氯苯甲酸、3，4_ 二氯苯 甲酸、2，4- 二氯苯甲酸中、L-精氨酸、L苯丙氨酸、L-半胱氨酸、β -丙氨酸的一种。
4.如权利要求1所述的一种以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备 方法，其特征在于，步骤2)所述的铜粉规格为1000目到3000目。
5.如权利要求1所述的一种以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备 方法，其特征在于，步骤4)所述环氧树脂为缩水甘油醚类双酚A型环氧树脂、缩水甘油醚类 双酚F型环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂、脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂中的一种或一 种以上的混合物。
6.如权利要求1所述的一种以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备 方法，其特征在于，步骤4)所述固化剂为聚酰胺类固化剂、改性胺类固化剂、增韧酸酐类固 化剂、脂肪胺类固化剂、脂环胺类固化剂、芳香胺类固化剂、潜伏固化胺类的一种或一种以 上的混合物。
全文摘要
一种以表面覆盖银纳米结构的铜粉为填料的导电浆料的制备方法，属于微电子连接材料技术领域。本发明利用单质铜与银离子之间的置换反应，在调节剂的作用下制得了表面覆盖银纳米结构的铜粉，并以其作为导电填料，加入环氧树脂和固化剂，制备了一种导电性好，抗氧化性高的导电浆料。该发明设计合理，操作简单，反应易控，原料价格低廉，重复性好、无污染、安全性好、易于大规模生产。制备的导电浆料体积电阻率达到了10e-3欧姆·厘米的级别与高级进口纯银导电漆的数量级相同，远小于纯铜粉导电浆料和市售石墨粉导电浆料。另外，该导电浆料固化后在空气中常温长期放置导电性不变，可以满足电子工业中的应用。
文档编号H01B13/00GK101887767SQ20101019786
公开日2010年11月17日 申请日期2010年6月11日 优先权日2010年6月11日
发明者占金华, 崔精诚, 来永超 申请人:山东大学