[发明专利]一种负温度系数热敏电阻用复合铜电极浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种负温度系数热敏电阻用复合铜电极浆料及其制备方法，属于导电浆料技术领域。

背景技术

电子浆料产品使集材料、冶金、化工、电子技术与一体的电子功能材料，是混合集成电路、敏感元件、表面组装技术、电阻网络、显示器，以及各种电子分立元件等的基础材料。经过丝网印刷、真空蒸镀、磁控溅射等工艺，电子浆料可以在陶瓷等基体上固化形成导电膜，可制成厚膜集成电路、电阻器、导体油墨、太阳能电池电极、印刷机高分辨率导电体、薄膜开关/柔性电路、导电胶、敏感元器件及其它电子元器件。

电子浆料主要有功能项、粘结相、有机载体三部分组成，银浆是国内外负温度系数(NTC)热敏电阻生产时普遍采用的电极材料，但是银离子容易在基体材料中迁移，对基体原件的性能产生影响，且银属于贵金属，给企业生产成本控制上带来困难。

申请号CN2012105805474的中国专利申请公开了一种高稳定性导电浆料，包括银粉、粘结剂及溶剂，所述银粉可以使微米银粉、纳米银粉或两者任意比例组。申请号CN2013103302831的中国专利申请公开了一种片式电阻器用无铅面电极浆料，按照重量百分含量，包括以下组合：银粉70-75％，玻璃粉4％-6％，有机载体19％-26％，这些导电浆料均采用银作为功能项，且银所占比例较大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种负温度系数热敏电阻用复合铜电极浆料及其制备方法，本发明采用铜和石墨烯作为功能项，提高了浆料烧结后的电性能及可焊性，改善膜层的烧结外观。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种负温度系数热敏电阻用复合铜电极浆料，其特征在于，包括铜粉、石墨烯、玻璃粉、润湿剂及有机载体，所述铜粉、石墨烯、玻璃粉和润湿剂形成混合粉末，所述有机载体包括溶剂、胶粘剂、流平剂和消泡剂，其中混合粉末占浆料重量百分比的70-90％，有机载体占浆料重量百分比的10-30％，所述铜粉为平均粒径在200-600nm之间的球形体，占混合粉末重量百分比的55-80％，所述石墨烯占混合粉末混合粉末重量百分比的20-30％。

作为本申请的优选技术方案，所述的混合粉末占浆料的重量百分比为85％，有机载体占浆料的重量百分比为15％。

作为本申请的优选技术方案，所述的玻璃粉的平均粒径在0.5-2μm，熔融温度为400-500℃，占混合粉末重量百分数的10-15％。

作为本申请的优选技术方案，所述的润湿剂为正丁醇、正辛醇、蓖麻油中的一种或两种以上的混合物，占混合粉末的重量百分数为1-5％。

作为本申请的优选技术方案，所述的混合粉末中，各成分所占的重量百分比分别为：铜粉末为65.4％，石墨烯：23.5％，玻璃粉：10.1％，润湿剂：1.0％。

作为本申请的优选技术方案，所述的有机载体中，溶剂为松油醇、松节油、柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二丁酯的一种或两种以上的混合物，占有机载体重量百分比的75％-90％。

作为本申请的优选技术方案，所述的有机载体中，粘结剂为纤维素醚类、纤维素酯类、硬脂酸的一种或两种以上的混合物，占有机载体重量百分比的5％-20％。

作为本申请的优选技术方案，所述的有机载体中，消泡剂为棕榈醇、二甲基硅油、BYK-A530中的一种或两种以上的混合物，占有机载体重量百分比的1％-2.5％；流平剂为有机硅流平剂、聚丙烯酸酯、含氟流平剂中的一种或两种以上的混合物，占有机载体重量百分比的1％-4％。

一种负温度系数热敏电阻用复合铜电极浆料的制备方法，包括如下的步骤：

(1)混合粉末的制备：按比例将铜粉和石墨烯及玻璃粉在混料机中混合0.5-2h，再加入润湿剂混合2-4h，形成混合均匀、表面润湿的粉末；

(2)有机载体的制备：按比例将溶剂、胶粘剂、流平剂和消泡剂进行混合，水浴加热到60-80℃，充分搅拌4-10h，直至形成均匀、透明的胶状物；

(3)浆料的制备：将混合好的粉末与制备好的有机载体研磨混合，形成具有一定粘度和印刷性的膏状物。

作为本申请的优选技术方案，所述步骤(3)中通过球磨机进行研磨，研磨时间为2-5h。

本发明提供的负温度系数热敏电阻用复合铜电极浆料及其制备方法，与现有技术相比，采用铜和石墨烯作为功能项，提高了浆料烧结后的电性能及可焊性，改善膜层的烧结外观；同时降低了生产成本，提高了企业效益。

具体实施方式