一种丝网印刷用低温导电银胶及其制备方法技术

本发明专利技术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，本发明专利技术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。

A low temperature conductive silver adhesive for screen printing and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种丝网印刷用低温导电银胶及其制备方法
本专利技术属于导电银胶
，具体涉及一种丝网印刷用低温导电银胶及其制备方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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：1)按比例准确称量树脂、有机溶剂、偶联剂、添加剂，在恒温磁力搅拌器上低速搅拌50min，转速为400-600rpm/min，使其混合均匀制得基体树脂；2)将准确称量的银粉、固化剂加入到步骤1)得到的基体树脂中，再转移到行星式混合机中高速搅拌40min，转速为800-1200rpm/min，制得混合溶液；3)将准确称取的催化剂加入到步骤2)得到的混合溶液中，在行星式混合机中继续高速搅拌60min，转速为800-1200rpm/min，然后转移到真空脱泡机中进行真空脱泡，即可得到混合浆料；4)将步骤3)得到的混合浆料转移到三辊研磨机中轧磨4-5次，即可得到丝网印刷用低温导电银胶。本专利技术的有益效果是：采用上述方案，本专利技术的丝网印刷用低温导电银胶具有较高的固化效率，固化的时间短，可在较低温度和较短时间内实现完全固化，能够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。具体实施方式实施例1：一种丝网印刷用低温导电银胶，包括以下重量份的组分：银粉62重量份、混合树脂16重量份、固化剂7重量份、催化剂1重量份、有机溶剂11重量份、偶联剂1重量份、添加剂2重量份，其中，银粉是粒径为5μm片状银粉和粒径为200nm球形银粉按照10：1的重量比的混合物，混合树脂为环氧树脂E51和聚酯树脂的混合物，其中环氧树脂的重量占混合树脂总重量的55％，固化剂为改性咪挫，催化剂为聚乙二醇丁醚，有机溶剂为邻苯二甲酸二丁酯，偶联剂为铝酸酯偶联剂JTW-181，添加剂为触变剂。上述丝网印刷用低温导电银胶及其制备方法，包括以下步骤：1)按比例准确称量混合树脂、邻苯二甲酸二丁酯、铝酸酯偶联剂JTW-181、触变剂，在恒温磁力搅拌器上低速搅拌50min，转速为400rpm/min，使其混合均匀制得基体树脂；2)将准确称取银粉和改性咪挫加入到步骤1)中得到的基体树脂中，再转移到行星式混合机中高速搅拌40min，转速为900rpm/min，制得混合溶液。3)将准确称取的聚乙二醇丁醚加入到步骤2)得到的混合溶液中，在行星式混合机中继续高速搅拌60min，转速为900rpm/min，然后，转移到真空脱泡机中进行真空脱泡，得到混合浆料；4)将步骤3)得到的混合浆料转移到三辊研磨机中轧磨4-5次，即可得到丝网印刷用低温导电银胶。实施例2：一种丝网印刷用低温导电银胶，包括以下重量份的组分：银粉65重量份、混合树脂13重量份、固化剂6重量份、催化剂1.3重量份、有机溶剂10重量份、偶联剂1.5重量份、添加剂3.2重量份，其中，银粉是粒径为5μm片状银粉和粒径为500nm球形银粉按照5：1的重量比的混合物，混合树脂为环氧树脂E51和聚氨酯树脂的混合物，其中环氧树脂的重量占树脂总重量的60％，固化剂为双氰胺和改性咪挫的混合物，催化剂为聚乙二醇二甲醚，有机溶剂为二乙二醇丁醚醋酸酯，偶联剂为硅烷偶联剂KH560，添加剂为触变剂。上述丝网印刷用低温导电银胶及其制备方法，包括以下步骤：1)按比例准确称量混合树脂、二乙二醇丁醚醋酸酯、硅烷偶联剂KH560、触变剂，在恒温磁力搅拌器上低速搅拌50min，转速为400rpm/min，使其混合均匀制得基体树脂；2)将准确称取的银粉、双氰胺和改性咪挫的混合物加入到步骤1)得到的基体树脂中，再转移到行星式混合机中高速搅拌40min，转速为900rpm/min，制得混合溶液。3)将准确称聚乙二醇二甲醚加入到步骤2)得到的混合溶液中，在行星式混合机中继续高速搅拌60min，转速为900rpm/min，然后再转移到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丝网印刷用低温导电银胶，其特征在于，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。/n

【技术特征摘要】
1.一种丝网印刷用低温导电银胶，其特征在于，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。


2.根据权利要求1所述的一种丝网印刷用低温导电银胶，其特征在于，所述的混合树脂中环氧树脂的重量占树脂总重量的50％-70％。


3.根据权利要求1所述的一种丝网印刷用低温导电银胶，其特征在于，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。


4.根据权利要求1所述的一种丝网印刷用低温导电银胶，其特征在于，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。


5.根据权利要求1所述的一种丝网印刷用低温导电银胶，其特征在于，所述的添加剂包含消泡剂、触变剂的一种或两种。


6.根据权利要求1所述的一种丝网印刷用低温导电银胶，其特征在于，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，片状银粉粒的径为2-2...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻金星，汪永彬，徐晓翔，李洪元，刘记林，杨军，
申请(专利权)人：常州烯奇新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32