[发明专利]一种导体浆料及导体材料

说明书

本发明涉及一种导体浆料及导体材料。本发明的导体浆料包含下述重量百分比的组分：银粉20％～40％、石墨烯0.01％～20％、玻璃粉1％～8％、有机载体45％～70％。本发明导体浆料中银含量极低，仅为20％到40％，这打破了传统高银高导的思维束缚，是国产电子材料极限领域的新突破，能有效的为下游企业降低生产成本，提高生存空间；同时，在导体浆料中加入石墨烯，利用石墨烯优良的电学性能弥补降银带来的缺陷。

技术领域

本发明涉及一种浆料及其应用，具体涉及一种导体浆料及导体材料。

背景技术

从片式贴片电阻产生以来，背电极浆料一直都有，最初的生产企业有日本的住矿，韩国大洲等，随着贴片电阻企业成本化的推进，我们开发了金属含量为50％的背电极浆料，一举替代了进口。然而，高金属含量背电极浆料会增加生产成本。导体材料领域需要不断探索与挑战，不断挖掘技术潜力与极限。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种生产成本低且导电性能好的导体浆料及由其制得的导体材料。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种导体浆料，其包含下述重量百分比的组分：银粉20％～40％、石墨烯0.01％～20％、玻璃粉1％～8％、有机载体45％～70％。

本发明导体浆料中银含量极低，仅为20％到40％，这打破了传统高银高导的思维束缚，是国产电子材料极限领域的新突破，能有效的为下游企业降低生产成本，提高生存空间。其中，银粉可通过将硝酸银通过溶解、还原等化学反应制备而成。

同时，在导体浆料中加入石墨烯，利用石墨烯优良的电学性能弥补降银带来的缺陷。石墨烯特有的六角型蜂巢晶格能有效控制烧结过程的银层收缩，并在新的晶相中充当桥梁的作用，保证银层烧结连续性的同时，极大的提高了银层的导电效果。伴随着石墨烯添加量的提高，导体浆料电阻明显下降，导电性越来越好，但石墨烯过多的添加会导致浆料流动性变差，无法满足印刷要求。发明人经过大量研究发现，石墨烯在导体材料中的重量百分含量为0.01％～20％时，本发明导体浆料导电性好且能满足印刷要求。

本发明导体浆料的制备方法为：将导体浆料中的各组分按比例混合、研磨、调制，得到所述导体浆料。本发明导体浆料外观为黑褐色膏状物，具有适当的触变性和流动性，通过丝网印刷至基材(例如氧化铝基材)表面，经过烧结而形成性能优良的导体材料。微米级的导体层具有平整致密、直流电阻低、与陶瓷基材结合性强等优点。在元件中起到连接、导电、可焊、耐焊等功能。

作为本发明所述导体浆料的优选实施方式，所述银粉包括球形银粉。作为本发明所述导体浆料的更优选实施方式，所述银粉由球形银粉和片状银粉组成，所述球形银粉和片状银粉的重量比为9：1～2：3。球形银粉和片状银粉搭配的粉体制成的导电浆料，具有分散行好，烧结致密性好，烧结收缩率低等特点，是低银含量导电浆料最理想的搭配。另外，研究还表明，球形银粉和片状银粉的重量比为9：1～2：3时，本发明导电浆料外观良好，粘度适中，可进一步调试，随着片状银粉的增加，浆料粘度升高，流动性变差，不适合丝网印刷。

作为本发明所述导体浆料的优选实施方式，所述球形银粉的摇实比为3.5-5.0g/cm³，比表面积为0.2-8.0m²/g，粒度分布D50为3.0-5.0μm；所述片状银粉的摇实比为1.5-3.6g/cm³，比表面积为0.5-1.3m²/g，粒度分布D50为5.0-9.0μm。更优选地，所述球形银粉和/或片状银粉的纯度不低于99.5％。银粉的形貌、大小、纯度都或多或少影响到烧结后银层的基本性能，所述特定的银粉满足片式电阻器片生产技术特点和技术要求。