[发明专利]一种低温固化导电银浆及其制备方法和所制薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电银浆、其制备方法及制品，属于导电材料复合物技术领域。

背景技术

随着电子科学技术的迅猛发展，高性能化、智能化、轻巧化、低成本化成为电子设备的发展趋势。导电银浆作为制备多种先进电子元器件设备的非常关键的导电功能材料，已受到人们的广泛关注与研究。导电银浆一般由导电功能相、树脂粘结相、溶剂及其他辅助助剂组成，选用合适的组分及其比例是制备高性能导电银浆的关键。导电银浆是在高分子聚合物中加入导电相金属微粒使高分子聚合物具有一定的导电性能，这种导电性能并非导电银浆固有的特性，其导电过程是靠掺入的导电金属颗粒提供自由电子载流子来实现。只有当导电银浆中导电相的含量大于某一特定值时才能形成导电通路，此时才具有导电性。只有当导电相金属颗粒之间的非导电层不大于10纳米时，在外界电场的作用下，电子可以越过较低的势垒而进行转移，因此性能优异的的导电银浆对其成膜后的导电相致密度具有较高要求。通常情况下导电银浆中银粉的粒径越小，浆料的电阻率越小，导电性能下降，粒径增大，对应的电阻率也增大，导电性能提高。这是因为在相同固化条件下，粒径小，粒子问的间隙小，单位体积内产生的导电通道多，形成的导电网络导电性较好。

通常情况下导电银浆是涂于非导电体底材承载物上，固化成型后附着在非导体承载物上，固化后的导电银浆具有一定的导电性和机械性能。目前，导电银浆已广泛地应用于薄膜开关电板、薄膜开关键盘、无线射频标签(RFID)、印刷线路板、触摸屏电场回路等领域。随着柔性电子学的发展，需要在柔性的塑料基板上构筑电路，主要方法是在将银浆在塑料衬底上涂膜，加热除掉溶剂，银浆固化，实现导电功能。目前，用于柔性电子的银浆存在的一定的技术壁垒。最重要的问题是目前的导电银浆无法在比较低的温度如(<100℃)实现较高的导电率，限制了这类银浆在柔性塑料基片上的应用。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型导电银浆，可在较低温度固化实现与目前市售导电银浆在130℃时相当的导电率，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种温和温度固化且具有较高电导率的导电银浆。

本发明一种低温固化导电银浆，其特征在于，包括按如下重量份比例计算的组分：纳米银粉60-80份，第一有机溶剂5-10份，树脂溶液10-20份。

进一步的，所述低温固化导电银浆由按如下重量份比例计算的组分组成：纳米银粉60-80份，第一有机溶剂5-10份，树脂溶液10-20份。

进一步的，第一有机溶剂的重量份比例为5-8份，树脂溶液的重量份比例为11-14份。

进一步的，纳米银粉的重量份比例为70-80份，第一有机溶剂的重量份比例为6.5-7.5份，树脂溶液的重量份比例为12.5份。

进一步的，所述纳米银粉的粒径为30-600nm。

进一步的，所述树脂溶液中溶质树脂为纤维素、丙烯酸树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚氨基树脂、氯乙烯-醋酸共聚树脂、环氧聚酚氧树脂、聚氨酯树脂中的一种或多种的任意比混合。

进一步的，所述树脂溶液中溶质树脂的含量为20-30wt％。

进一步的，所述第一有机溶剂为二乙二醇丁醚醋酸酯、异佛二酮、二丙二醇甲醚、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、己二酸二甲酯中的一种或多种的混合。

本发明还提供上述任一方案所述的一种低温固化导电银浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)配制树脂溶液；

(2)将纳米银粉、第一有机溶剂与步骤1中制得的树脂溶液进行搅拌混合；

(3)将步骤2中制得的混合物分散形成均一的浆料，制得所述低温固化导电银浆。

本发明还提供一种导电银浆薄膜，通过在玻璃片上刮涂上述任一方案所述低温固化导电银浆制得，其特征在于：所述导电银浆薄膜的固化温度为50-120℃，其电阻率为0.01-0.10Ω/□。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1、本发明的低温固化导电银浆，通过配方优化，得到导电率高、固化温度低的有益效果。

尤其是纳米银粉粒径的选择，可有效提高导电银浆成膜后的致密度，进而提高其导电率，树脂溶液中溶质的特别选择不仅可以充分分散纳米银粉，而且可以在保证优异导电率的情况下低温即可固化，另外第一有机溶剂的特别选择，也使得导电银浆具备最佳的低温导电率，可在50℃至120℃的温度范围内固化实现0.01-0.10Ω/□的导电率，尤其是50℃下电导率0.02Ω/□。