[发明专利]一种导电性均匀的印制电子用银导线的制备方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种用于印制电路用银导线及其制备方法，更具体的说，是涉及一种烧结温度低，电导率高，制备工艺简单的用于印制电路的纳米银导线及其制备方法。

背景技术

随着印刷技术越来越多的与其它行业技术发生交叉渗透，产生了一系列新的交叉技术。“印制电子技术”(Printable Electronics Technology)就是印刷技术和电子技术有机地融合，是目前技术发展的又一重大突破。它是通过印刷技术在各种基体，特别是柔性基体上制作各种电子线路或装置，使其具有诸如电子传输、信号发射、电磁屏蔽、光电转换等功能的新型技术，并且采取了加成法、高速印刷技术制作各种电子器件与电路，相比此前常用的光刻蚀减成法技术，对电子厂商的经济面上和产业结构产生了重大的影响。

银粉因具有很好的化学稳定性、高的电导率和价格适中等因素成为印制电子领域研究的热点。由三星电机株式会社申请的公开号为CN101089058专利中公开了一种用于喷墨打印的导电油墨组合物，其包含：30-85重量份的金属纳米颗粒，10-60重量分的溶剂，10-30重量分的湿润剂，该润湿剂由给予二醇或多醇的化合物组成，以及0.1-10重量份的用于调节粘度的基于二醇的醚化物添加剂。该发明当使用喷墨打印装置形成引线时，可以调节油墨的粘度保持高浓度。但是该发明配方众多，且多位不导电成分，在固化形成引线时必将影响最终产品的导电性，此外金属粉体与基体的相容性也是该发明难以解决的问题。中国专利CN1671805A公开的专利为烧结温度低的导电纳米油墨及其制备方法，该法公开了制造包含金属纳米粉末的导电油墨的成本效应的新方法。该发明配方复杂，同样难以解决电导率均匀的问题。中国专利CN1354208中公开的一种导电油墨组合物是一种热固性导电油墨，用于通孔连接或类似的电器或电子用途，以提供稳定的电连接。该发明以环氧树脂为载体，以银，铜等为导电组分而形成。该法解决了溶剂挥发的独特优势，但是电导率低是其致命缺陷。

发明内容

本发明针对背景技术中存在的问题，提出了一种烧结温度低，电导率高，制备工艺简单的用于印制电路的纳米银导线及其制备方法。这种新型纳米银导线的制备方法，其特征在于：该方法包含以下步骤：

(1)将油溶性纳米银粉体或者纳米银非极性溶剂分散液分散于油墨载体中，制备纳米银导电油墨；

(2)将纳米银导电油墨打印到指定基材上，形成需要的图案；

(3)将该基材置于50-200℃进行10-30min烧蚀，烘干溶剂并进行固化，形成纳米银导线；

步骤(1)所用纳米银占总重量的10％-70wt％，油墨载体占总量的30-90wt％；

油墨载体的成分为20-80wt％载体溶剂，5-20wt％环氧树脂，0.1-1.0wt％交联剂和0.1-2.0wt％表面活性剂；

油墨载体所选用的环氧树脂可以是一种，也可是几种环氧树脂的组合物，每种环氧树脂的环氧值为：0.2-0.5；

油墨载体所选用的交联剂为可以是脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺，也可以是其至少两种的组合物；

油墨载体所选用的表面活性剂可以是十六烷基二甲基氯化铵(1631)、十八烷基三甲基氯化铵(1831)、阳离子瓜尔胶(C-14S)、阳离子泛醇、阳离子硅油、十二烷基二甲基氧化胺(0B-2)等阳离子表面活性剂，也可以是脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基硫酸钠等阴离子表面活性剂，也可以是十二烷基二甲基甜菜碱、羧酸盐型咪唑啉等两性表面活性剂，还可以是烷基醇酰胺(FFA)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AE)、烷基酚聚氧乙烯醚(APE或OP)等非离子表面活性剂；

纳米银导电油墨粘度为：1.5cP～2.5cP，表面张力为：25mN/m～45mN/m；

所选用的基材可以是据对苯二甲酸乙二醇酯，对苯二甲酸丁二醇酯，聚酰胺，有机玻璃等高分子薄膜，片材或者板材，也可以是玻璃，陶瓷等无机薄膜，片材或者板材，还可以是纸张，纤维网，多孔介质基材或者其组合物；

喷涂油墨厚度为1-100μm，宽度为1-100μm；

这种新型纳米银导线的制备方法，烧结形成的银导线电组率为10^-4-10^-1Ω·cm。它可以印制电子电路，也可以用于修补电子电路，及其他基板电路的修补。

本发明的有益效果：

1、本发明对设备要求低，实施方便，工艺简单；

2、本发明反应条件温和，反应时间短，效率高，适合大规模生产；