[发明专利]丝网印刷电路电极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电浆料技术领域，尤其是涉及一种丝网印刷电路电极及其制备方法。

背景技术

电子浆料是一种新型材料，相比于其他传统电路器材具有高效、环保、节能、低成本等特点，已被广泛应用于太阳能电池、航天航空、敏感元件、电阻网络、显示器、锂离子电池的电极材料等技术领域。

电子浆料由导电相、粘结相、有机相经过三辊轧制混合成均匀的膏状物，在基片上通过印刷烧结技术形成厚度为几微米到数十微米的膜层，可用作制造各种电子元器件的基础材料；其中，导电相为各种金属粉末，粘结相为各种玻璃及氧化物粉末，有机相为有机载体或有机粘合剂，其包括增稠剂、溶剂、分散剂及触变剂。

近几十年来，贵金属浆料，例如Ag导体浆料等生产技术已相当成熟并得到广泛应用；廉价金属浆料，例如Ni、Al、Cu、Zn浆料由于其导电性、抗氧化性限制没有得到很好的发展。铜以其高导电性和廉价性能是仅次于Ag的电子浆料导电相的不二之选，但是却因为其易氧化性受到限制。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术的不足，提供一种具有高导电性能同时也不易氧化的丝网印刷电路电极及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种丝网印刷电路电极，包括基材及铜合金电子浆料，所述铜合金电子浆料涂附在基材上，所述铜合金电子浆料包括重量百分比为50～80％的导电相、10～40％的有机相及5～10％的粘结相，所述导电相为铜粉、银粉及钛粉的混合物，其中，铜粉、银粉及钛粉的重量百分比为10～90％：5～10％：5～10％。

一种丝网印刷电路电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、制备导电相：按照重量百分比将10～90％的铜粉、5～10％的银粉及5～10％的钛粉进行配比混合，即得导电相；

(2)、制备粘结相：按照重量比0～20：0～20：60～80分别将锌-铝-硅玻璃粉、钛-铝-硅玻璃粉和导电微晶玻璃粉低于300℃温度下进行混合，即得粘结相；

(3)、制备有机相：按重量百分比将10～20％的增稠剂、75～80％的有机溶剂、5～15％的分散剂及0～10％的触变剂进行混合，即得有机相；

(4)、制备粗铜合金电子浆料：将步骤(1)、(2)、(3)中的导电相、粘结相及有机相经搅拌器充分混合后制得粗铜合金电子浆料；

(5)、制备细铜合金电子浆料：将粗铜合金电子浆料放置在三辊研磨机内进行研磨处理，研磨预设次数后，制得细铜合金电子浆料；

(6)、制备半成品丝网印刷电路电极：将制得的铜合金电子浆料通过丝网印刷机印刷在基材上制得丝网印刷电极或电路，得到半成品丝网印刷电路电极；

(7)、排胶：将半成品丝网印刷电路电极在隧道炉内进行排胶工序；

(8)、烧结：将半成品丝网印刷电路电极在隧道炉内进行烧结工序；

(9)、冷却：开启隧道炉炉门将半成品丝网印刷电路电极取出，用排风扇迅速冷却至室温，即得丝网印刷电路电极成品。

综上所述，本发明丝网印刷电路电极及其制备方法通过铜合金电子浆料烧结形成的合金能很好地防止铜合金电子浆料在烧结过程中的铜氧化，铜合金电子浆料能很好地附着在基材上，粘结性能良好，具有廉价、易制备、粘接性能、可焊性、抗拉强度、导电性能良好等优点。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明丝网印刷电路电极包括基材及铜合金电子浆料，所述铜合金电子浆料涂附在基材上，所述铜合金电子浆料包括重量百分比为50～80％的导电相、10～40％的有机相及5～10％的粘结相，所述导电相为铜粉、银粉及钛粉的混合物，其中，铜粉、银粉及钛粉的重量百分比为10～90％：5～10％：5～10％，所述铜粉的粒径为纳米级或微米级；所述粘结相为锌-铝-硅玻璃粉、钛-铝-硅玻璃粉和导电微晶玻璃粉的混合物，所述锌-铝-硅玻璃粉、钛-铝-硅玻璃粉和导电微晶玻璃粉的粒径范围为1～10μm。

所述有机相包括增稠剂、有机溶剂、触变剂及分散剂，其中，增稠剂、有机溶剂、分散剂及触变剂的重量百分比为10～20％：75～80％：5～15％：0～10％，所述增稠剂为乙基纤维素、硝基纤维素、丁醛树脂中的至少一种，所述有机溶剂为松油醇、丁基咔吡醇、柠檬酸三丁酯中的至少一种，所述触变剂为蓖麻油，所述分散剂为油酸。