[发明专利]一种液态金属电子浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，具体涉及一种含有金属的电子浆料及其制备方法。

背景技术

随着微电子技术的快速发展，电子元器件日益向微型化、集成化以及高频化方向发展。电子浆料作为电子元器件的关键材料，发挥着越来越重要的作用。近年来，导电浆料作为一种具有特定功能的基础电子材料，在印刷电路版、太阳能电池板正面及背面电极、RFID电子标签、手机天线、非接触式IC卡天线线路等众多领域得到广泛应用。

导电浆料是由固体导电粉末、粘结体和有机载体混合辊轧而成的均匀的膏状或漆状物。目前，导电浆料的导电过程是靠掺入的导电金属颗粒提供的自由电子载流子来实现的，主要是微纳米级的金属粉末。在相同的制备条件下，金属粉末的粒径越小，烧结固化后金属粒子间的间隙才越小，单位体积内的产生的导电通道多，形成的导电网络导电性才越好。金属颗粒的高纯度、细粒度需求，对金属粉末的制备提出了更高的技术要求，这会延长粉末的制备时间、加大设备的损耗，大大增加生产所需投入的成本，无形中也大大增加了浆料的制作成本。

为解决此方面的问题，本发明提出一种液态金属电子浆料，该浆料利用低熔点单质金属或合金熔点低、导电性高的特性，在常温或者较低加热温度下，把液态的金属均匀的分散于有机溶液中，形成粒径很小的功能导电相。其典型优点如下：(1)液态的低熔点金属与有机载体、粘接剂形成均匀相，无需制备合金颗粒，浆料成本低；(2)有机载体中添加表面活化剂、触变剂、树脂等，降低低液态金属的表面张力，提高浆料与基体的粘附性；(3)烧结固化后，有机溶剂受热后挥发，低熔点单质金属或合金受热熔化，颗粒之间相互接触粘接成线，减少金属颗粒之间间隙的形成，提高浆料的导电性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液态金属电子浆料，克服现有技术的导电浆料中金属粉末制备工艺复杂、成本高、接触电阻大等技术问题，将液态的低熔点合金直接分散于有机溶剂中，融金属颗粒的制备、分散于一步的方法获得各组分都均匀混合的导电浆料。该导体浆料具有印刷精度高、附着力好、断线率低、接触电阻小等优点，同时也具有制备方法简单、成本低的优点。

本发明的另一目的是提出所述电子浆料的制备方法。

为实现本发明上述目的的技术方案为：

一种液态金属电子浆料，由有机载体和液态金属组成，所述液态金属分散在有机载体中，所述有机载体包括有机溶剂、粘结剂、功能添加剂；所述液态金属为熔点在-78.2～232℃的单质金属或合金。

进一步地，所述电子浆料各组分的重量份数为：低熔点合金45-95份、粘接剂5-30份、有机溶剂2-80份、功能添加剂2-30份。

其中，所述液态金属为单质金属、或为二元合金、或为三元合金、或为四元合金、或为多元合金，所述单质金属选自镓、铟、锡、锌、铋、铅、铬、汞、钠、钾、铯中的一种；所述二元合金选自镓铟、镓锡、镓汞、镓钠、镓钾、镓铯、铋铟二元合金中的一种，所述三元合金选自镓铟锡、镓铟汞、镓铟钠、镓铟钾、镓铟铯、镓锡汞、镓锡钠、镓锡钾、镓锡铯、镓汞钠、镓汞钾、镓汞铯、镓钠钾、铋铟锡三元合金中的一种；所述四元合金选自镓铟锡汞、镓铟锡钠、镓铟锡钾、镓铟锡铯、镓铟汞钠、镓铟汞钾、镓铟汞铯、镓锡汞钠、镓锡汞钾、镓锡汞铯、镓铟钠钾、镓锡钠钾、镓汞钠钾、镓铯钠钾、铋铟锡锌四元合金中的一种；所述多元合金为由铅、铋、锡、银、铜、铝或铬中的一种或多种与所述合金配制而成的中低温多元合金中的一种。

其中，所述粘结剂为树脂基体、无铅玻璃粉或者金属氧化物中的一种或多种；

其中，所述树脂基体为聚丁二烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚丁二烯树脂、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、环氧树脂、聚丙烯酸树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯、硅树脂、硅丙树脂、氯醋树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、醛酮树脂、纤维素树脂、氟碳树脂、乙烯基树脂、阿拉伯胶中的一种或多种；

所述金属氧化物为CdO、Bi₂O₃、CuO、TiO₂中的一种或几种；

所述无铅玻璃粉的粒径为1～900nm，金属氧化物的粒径为0.9～10μm；