一種導電漿料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種導電漿料，所述導電漿料按重量份數計包括以下組份：銀、銀合金、銀化合物或它們的組合物50?95份；Fe?Ni?Co?Mo?Bi化合物0.1?5份；聚合物粘合劑0.1?10份；溶劑5?50份。本發明專利技術還公開了一種導電漿料的制備方法。本發明專利技術通過導電漿料中加入Fe?Ni?Co?Mo?Bi化合物即它們的合金，能夠有效降低漿料中的銀含量，從而降低成本，同時漿料的電阻率變得更底，導電效果更好。

【技術實現步驟摘要】
一種導電漿料及其制備方法
本專利技術涉及導電漿料
，尤其涉及一種包含銀和Fe-Ni-Co-Mo-Bi化合物的導電膏漿料以及用于制造這種導電膏漿料的方法。
技術介紹
絲網印刷是為諸如光伏電池，RFID天線和用于諸如醫院病床監視器/控制器和軍事GPS單元之類的高價值商品的柔性電路互連的應用打印導電墨跡的方法。導電漿料通常用聚合物粘合劑體系，溶劑和金屬顆粒如銀(Ag)配制以提供導電性。導電膏漿料具有較高的Ag(>60％重量)填充量以補償高密度并確保密切的片狀到片狀接觸以降低電阻率。大量的銀增加了這種導電膏漿料的成本。全球正在進行許多努力來降低導電膏漿料的成本，一種方法是用較便宜的金屬如銅(Cu)代替Ag顆粒，使用Cu的缺點是Cu形成不導電氧化物的極端傾向。仍然需要降低導電膏漿料中的銀含量，以使成本更低的導電膏漿料成為可能。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種電阻率低，導電性更好且成本更低的導電漿料。為解決以上技術問題，本專利技術提供一種導電漿料，所述導電漿料按重量份數計包括以下組份：銀、銀合金、銀化合物或它們的組合物50-95份Fe-Ni-Co-Mo-Bi化合物0.1-5份聚合物粘合劑0.1-10份溶劑5-50份所述銀、銀合金、銀化合物或它們的組合物平均粒度為0.5至15微米；所述Fe-Ni-Co-Mo-Bi化合物具有不規則形狀，其平均粒度為0.05至10微米。優選的，所述導電漿料按重量份數計包括以下組份：銀、銀合金、銀化合物或它們的組合物60-90份Fe-Ni-Co-Mo-Bi化合物0.5-4份聚合物粘合劑0.5-7.5份溶劑5-35份。更優選的，所述導電漿料按重量份數計包括以下組份：銀、銀合金、銀化合物或它們的組合物70-90份Fe-Ni-Co-Mo-Bi化合物1-3份聚合物粘合劑1-5份溶劑5-25份。優選的，所述銀化合物包括氧化銀，硫氰酸銀，乙酰丙酮銀，碳酸銀，高氯酸銀，硝酸銀，亞硝酸銀，硫酸銀，氰化銀，氰酸銀，磷酸銀，四氟硼酸銀，乙酸銀，乳酸銀，草酸銀及其衍生物；所述銀合金選自Pt，Ti，V，Ta，Re，Mn，Au，Cu，Ni，Al，Ga，Ge，In，Co，Pd，Fe，Cr，Zr，Nb，Mo，Pb，Bi，Si，W，Ru，Cd，Os，Ir，Sn，Sb以及它們形成的化合物。優選的，所述銀、銀合金、銀化合物或它們的組合物平均粒度為1至10微米。優選的，聚合物粘合劑為聚乙烯醇縮丁醛(PVB)三元共聚物；聚酯如對苯二酸酯，萜烯，苯乙烯嵌段；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯-乙烯-丙烯共聚物；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；乙烯-乙酸乙烯酯-馬來酸酐三元共聚物；乙烯丙烯酸丁酯共聚物乙烯-丙烯酸共聚物；聚甲基丙烯酸甲酯；聚甲基丙烯酸乙酯；聚(烷基)甲基丙烯酸酯；聚烯烴；聚丁烯，聚酰胺中的一種或它們的混合物。優選的，所述Fe-Ni-Co-Mo-Bi化合物具有不規則形狀，其平均粒度為0.1至7微米。優選的，所述聚合物粘合劑是PVB三元共聚物。優選的，所述溶劑為丁基卡必醇。本專利技術還提供了一種制備上述導電漿料的方法，包括以下步驟：將包含3.0gPVB在15g丁基卡必醇中的17重量％溶液加入燒杯中攪拌；接著，將50克銀片分階段逐漸添加到混合物中以避免結塊；然后，將2.63克Fe-Ni-Co-Mo-Bi化合物粉添加到混合物中；用非接觸式攪拌混合30分鐘后將成品糊狀漿料轉移待用。本專利技術通過向導電漿料中加入Fe-Ni-Co-Mo-Bi化合物即它們的金屬合金，能夠有效降低漿料中的銀含量，從而降低成本，同時漿料的電阻率變得更底，導電效果更好。具體實施方式下面將結合具體實施例對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。本專利技術提供了一種導電漿料，其與傳統的導電漿料相比，包括導電材料(例如銀)和導電顆粒(例如Fe-Ni-Co-Mo-Bi化合物)，該導電漿料適于以較低的成本，更好的導電性和較低的電阻率進行印刷。本專利技術還公開了用于生產這種導電漿料的方法。本專利技術的導電漿料可以通過任何合適的方法制造。一個示例性的方法是將粘合劑溶解在溶劑中；然后可以將諸如銀的導電材料添加到混合物中，理想地，以逐漸加入的速率添加以避免結塊。諸如Fe-Ni-Co-Mo-Bi化合物的導電顆粒可以被添加到混合物中。在添加導電材料和/或導電顆粒的過程中，施加熱和/或攪拌。導電漿料可以用于通過印刷在基底上形成導電特征，也可以通過使用任何合適的印刷技術將漿料沉積在基底上來進行印刷。其上沉積有導電漿料的基底可以是任何合適的基底，包括例如硅，玻璃板，塑料膜，片，織物或紙。對于結構柔性器件，可以使用諸如聚酯，聚碳酸酯，聚酰亞胺片等的塑料基板。印刷之后，圖案化沉積的導電漿料可以經受固化步驟。固化步驟可以是基本上除去導電漿料的所有溶劑并使漿料牢固地粘附到基材上的步驟。導電材料導電材料可以是例如元素銀，銀合金，銀化合物或其組合。在實施例中，導電材料還可以是涂覆或鍍有純銀，銀合金或銀化合物(例如鍍銀銅片)的基底材料。本專利技術的銀化合物包括氧化銀，硫氰酸銀，乙酰丙酮銀，碳酸銀，高氯酸銀，硝酸銀，亞硝酸銀，硫酸銀，氰化銀，氰酸銀，磷酸銀，四氟硼酸銀，乙酸銀，乳酸銀，草酸銀及其衍生物。銀合金可以由選自Pt，Ti，V，Ta，Re，Mn，Au，Cu，Ni，Al，Ga，Ge，In，Co，Pd，Fe，Cr，Zr，Nb，Mo，Pb，Bi，Si，W，Ru，Cd，Os，Ir，Sn，Sb以及它們形成的化合物等。導電材料可以具有任何形狀。在實施例中，導電材料可以具有例如薄片，棒，板或針的形狀。該形狀可具有例如30至1，或5至1，或3至1的縱橫比(即，寬度比高度)。導電材料可具有例如0.5至15微米，或1至10微米，或2至10微米的平均粒度。導電材料的量可以為導電漿料的約50-95重量％，導電漿料的60-90重量％，或70-90重量％為膏狀漿料的85重量％。導電漿料還可以包括導電顆粒。導電顆粒可以是例如Fe-Ni-Co-Mo-Bi化合物。導電顆粒可以用來代替一些導電材料，從而降低導電膏漿料的總體成本并且提高導電性能。導電顆粒可以在機械上比導電材料強，并且可以用作增強劑以增強導電材料的機械強度。導電顆粒在與導電材料接觸時可充當導電點，從而充當導電材料的相鄰部分之間的橋，以在整個導電材料中形成導電路徑。諸如Fe-Ni-Co-Mo-Bi化合物的導電粒子可以是具有平均粒度的粉末形式，例如0.05至10微米，0.1至7微米，或0.2至5微米。導電顆粒可以具有不規則和細長的形狀，例如釘形，針形，星形，棒形。在某些實施方案中，導電顆粒可以具有尖峰狀形態以及粗糙的形態。導電顆粒的不規則和細長的形狀可以幫助確保導電材料表面之間的接觸。諸如Fe-Ni-Co-Mo-Bi之類的導電顆粒可以例如以導電漿料的0.1重量％至5.0重量％，或導電漿料的0.5重量％至4.0重量％的量存在于導電性漿料中，或1.0至3.0重量百分比的漿料。粘結劑導電漿料還可以包括至少一種粘合劑，例如聚合物粘合劑。聚合物粘合劑可以具有高粘度以允許導電漿料在印刷之后保留圖案。聚合物粘合劑可以是例如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)三元共聚物；聚酯如對苯二酸酯，萜烯，苯乙烯嵌段；苯乙烯-丁二烯-本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種導電漿料，其特征在于，所述導電漿料按重量份數計包括以下組份：銀、銀合金、銀化合物或它們的組合物?50?95份Fe?Ni?Co?Mo?Bi化合物?0.1?5份聚合物粘合劑?0.1?10份溶劑?5?50份所述銀、銀合金、銀化合物或它們的組合物平均粒度為0.5至15微米；所述Fe?Ni?Co?Mo?Bi化合物具有不規則形狀，其平均粒度為0.05至10微米。

【技術特征摘要】
1.一種導電漿料，其特征在于，所述導電漿料按重量份數計包括以下組份：銀、銀合金、銀化合物或它們的組合物50-95份Fe-Ni-Co-Mo-Bi化合物0.1-5份聚合物粘合劑0.1-10份溶劑5-50份所述銀、銀合金、銀化合物或它們的組合物平均粒度為0.5至15微米；所述Fe-Ni-Co-Mo-Bi化合物具有不規則形狀，其平均粒度為0.05至10微米。2.根據權利要求1所述的一種導電漿料，其特征在于，所述導電漿料按重量份數計包括以下組份：銀、銀合金、銀化合物或它們的組合物60-90份Fe-Ni-Co-Mo-Bi化合物0.5-4份聚合物粘合劑0.5-7.5份溶劑5-35份。3.根據權利要求2所述的一種導電漿料，其特征在于，所述導電漿料按重量份數計包括以下組份：銀、銀合金、銀化合物或它們的組合物70-90份Fe-Ni-Co-Mo-Bi化合物2-4份聚合物粘合劑1-5份溶劑5-25份。4.根據權利要求1-3任一項所述的一種導電漿料，其特征在于：所述銀化合物包括氧化銀，硫氰酸銀，乙酰丙酮銀，碳酸銀，高氯酸銀，硝酸銀，亞硝酸銀，硫酸銀，氰化銀，氰酸銀，磷酸銀，四氟硼酸銀，乙酸銀，乳酸銀，草酸銀及其衍生物；所述銀合金選自Pt，Ti，V，Ta，Re，Mn，Au，Cu，Ni，Al，Ga，Ge，In，Co，Pd，Fe，Cr，Zr，Nb，Mo，Pb，Bi，Si，W，Ru，Cd，Os，Ir，Sn，Sb以及它們形成的化合物。5...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王田軍，陳彬，苗偉峰，胡延超，
申請(專利權)人：惠州市富濟電子材料有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44