[发明专利]一种有机银/碳纳米管复合浆料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及电子浆料技术领域，尤其涉及一种有机银/碳纳米管复合浆料及其制备方法和应用。所述有机银/碳纳米管复合浆料为由有机溶剂、碳纳米管、银化合物和乙胺组成的有机复合浆料；所述有机银/碳纳米管复合浆料中银化合物与乙胺形成有机银配合物。本发明复合浆料制备方便，通过两步法即可快速高效地制备；所制备得到的复合浆料具有方便运输和保存的优点；复合浆料在印刷电路板上贯孔、在孔内壁形成的纳米导电复合膜层具有高结合强度、低电阻率等优点。

技术领域

本发明涉及电子浆料技术领域，尤其涉及一种有机银/碳纳米管复合浆料及其制备方法和应用。

背景技术

随着电子设备逐步趋向小型化、便携式，使得印刷电路板朝着高精度、细线化、高密度组装及环保方向发展。此外，电子设备的价格界限和利润也在逐步缩减。在此背景下，一种银浆贯孔的新工艺由此而生。这种银导电浆料主要以微米级银粉为导电介质，及树脂专用固化剂做主要粘结剂，加入少量稀释剂，利用孔内银浆受热向孔壁收缩，导通上下层。但是，这种物理涂敷方式存在树脂粘结剂易老化，导致银膜层易破损脱落，电阻率高等问题，此外，当银浆粘度过高时，存在贯孔能力差，甚至无法贯穿通孔等问题。为了解决上述问题，国内外一些学者和研究机构开展了不含树脂粘结剂的有机银墨水/浆的研究。如中国专利局于2008年4月2日公开的有机银化合物及其制备方法、有机银墨水及其直接布线方法的发明专利授权，授权公开号为CN100377891C，在该发明技术方案中通过将氧化银和胺类化合物和内酯类化合物反应，使前者溶解在后者中，并加入醇类和表面活性剂等，制备有机银墨水。这种有机银墨水可用旋涂、直接油墨书写、细喷嘴印刷、喷枪喷涂方式，涂敷于印刷电路板基体或导孔中，并进行加热，即可得导电银膜层。又如中国专利局于2016年4月6日公开的一种低温烧结无颗粒银导电墨水的制备方法的发明专利授权，授权公开号为CN105462366A，在该发明技术方案中通过将碳酸钠、乙酸钠、柠檬酸钠和硝酸银反应生成的难溶性银盐分别或以组合方式溶解于甲醇、异丙醇和异丙胺等组成的混合溶剂中，并用松油醇调节粘度，形成有机银墨水，将上述有机银墨水经喷墨打印以及低温烧结，形成导电银膜层。

上述专利成果主要利用了银盐和有机胺络合形成配合物，能够显著降低银盐的热分解温度，这能够有效避免由于银盐高温热分解生成银膜层，导致印刷电路板基体损伤。此外，由于这种含有机银配合物的导电浆料，在低温加热时，配合物前驱体热分解，在孔壁内原位生成纳米银颗粒，并进一步生长形成纳米银膜层。因此，与以银粉、树脂粘结剂等为主要成分的传统银浆所制备的银膜层相比，采用这种方法制备的纳米银膜层，具有膜基结合力高，表面光洁度好，膜层不易脱落等优点。然而，与大体积金属银块的电阻率相比，这种纳米银粒连接的导电膜层仍然显示出相对较高的电阻率，约为大块金属银的2～10倍。造成银膜层的高电阻率原因主要来自于例如颗粒边界和结构缺陷、银膜层的残余添加剂、银膜层和基板之间的不同热膨胀系数等问题。这些问题影响了电子设备的性能。

发明内容

为解决现有技术中以常规银浆配合树脂对印刷电路板进行贯孔时树脂容易老化脱落、而采用常规的有机银浆料贯孔时电阻率较大等问题，本发明提供了一种有机银/碳纳米管复合浆料及其制备方法和应用。其首先要实现以下目的：一、确保复合浆料能够用于印刷电路板的贯孔，实现成膜导通印刷电路板的上下层的目的；二、使得复合浆料在贯孔后能够在低温条件下成膜，避免对印刷电路板造成损伤；三、提高复合浆料在贯孔后所形成的膜层与通孔内壁的结合强度，避免膜层脱落问题的发生；四、提高复合浆料所形成的膜层的导电性，避免对印刷电路板的性能产生影响；五、简化复合浆料及膜层的制备流程，并且使得复合浆料更易进行保存。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种有机银/碳纳米管复合浆料，

所述有机银/碳纳米管复合浆料为由有机溶剂、碳纳米管、银化合物和乙胺组成的有机复合浆料；

所述有机银/碳纳米管复合浆料中银化合物与乙胺形成有机银配合物。

作为优选，