[发明专利]一种丝网印刷用低温导电银胶及其制备方法

说明书

本发明属于导电银胶技术领域，具体涉及一种丝网印刷用低温导电银胶及其制备方法，包括以下重量份的组分：银粉50‑70重量份、混合树脂8‑20重量份、固化剂0.5‑10重量份、催化剂0.05‑2重量份、有机溶剂5‑16重量份、偶联剂0.1‑2重量份、添加剂0.3‑4重量份，混合树脂为环氧树脂与聚酯树脂或聚氨酯树脂的混合物，本发明的导电银胶满足耐热性不高的柔性基材的烧结温度要求，同时具有较好的导电性，可以很好地应用于丝网印刷领域。

技术领域

本发明属于导电银胶技术领域，具体涉及一种丝网印刷用低温导电银胶及其制备方法。

背景技术

在芯片封装和印刷电路板领域中，通常使用焊接技术将各类元器件和印制导线连接在一起。这类焊接过程使用的焊料一般含有铅或锡等有害元素，会对环境造成危害。导电胶作为一种新型连接材料，具有加工温度低、导电性好、对环境影响小等优点，在电子工业中得到了越来越多的应用。其主要是由导电填料、树脂和添加剂等组成，经加热固化后具有导电和粘接性能。导电填料一般是铜、银、镍或碳纳米管等材料。树脂作为导电填料与基体结合的介质起到粘合剂的作用，其中，环氧树脂由于其优异的粘合性能和良好的抗冲击性而被广泛使用。添加剂主要包过流平剂、表面活性剂、偶联剂、抗氧化剂和消泡剂等，起到改善导电胶性能的作用。

导电胶在元器件连接、电子封装等方向的应用较广，但导电胶在复合材料应用领域的研究和报道较少。这是由于某些复合材料具有较低的热阻，在其表面进行导电处理时需要使用固化温度小于120摄氏度的低温导电胶，否则，可能会导致基体材料的发生软化。已有报道的导电胶的固化温度通常为150-200摄氏度，固化时间通常为30-120分钟，这类导电胶难以在耐热性不足的塑料基板上进行丝网印刷。例如先通过简便的原位一锅溶剂热法合成了Ag/氧化石墨烯(Ag/G)纳米复合材料，再以该Ag/G复合材料为导电填料，聚酯树脂为粘合剂，丙二醇苯醚等为有机溶剂制备了一种导电胶。该导电胶在150摄氏度固化30分钟后表现出较低的电阻率和良好的稳定性。例如以银粉为导电相，间苯二胺、松油醇和环氧树脂为粘合剂，聚乙二醇为表面活性剂制备了一种导电银胶。该浆料经丝网印刷后在150-180摄氏度下固化30分钟，所得导电线的电阻可低至4×10^-4Ω·cm。上述导电浆料的固化温度均较高，如果要适当降低固化温度，相应的固化时间则应该延长，然而，这可能会导致导电率下降并带来银层脱落或线损等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种丝网印刷用低温导电银胶及其制备方法，具有较低的固化温度和较小的体积电阻率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种丝网印刷用低温导电银胶，包括以下重量份的组分：银粉50-70重量份、混合树脂8-20重量份、固化剂0.5-10重量份、催化剂0.05-2重量份、有机溶剂5-16重量份、偶联剂0.1-2重量份、添加剂0.3-4重量份，混合树脂为环氧树脂与聚酯树脂或聚氨酯树脂的混合物。

优选的，所述的混合树脂中环氧树脂的重量占树脂总重量的50％-70％。

优选的，所述的有机溶剂为松油醇、邻苯二甲酸二丁酯、二乙二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种。

优选的，所述的偶联剂为铝酸酯偶联剂JTW-181、硅烷偶联剂KH560中的一种或或两种。

优选的，所述的添加剂包含消泡剂、触变剂的一种或两种。

优选的，所述的银粉为片状银粉或球形银粉的一种或两种以任意比例混合，片状银粉的粒径为2-20μm，球形银粉的粒径为100-500nm。

优选的，所述固化剂为双氰胺、四乙烯五胺、间苯二甲胺、改性多元胺、改性咪唑中的一种或几种。

优选的，所述的催化剂为聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇丁醚中的一种或两种。

一种丝网印刷用低温导电银胶及其制备方法，包括以下步骤：