高附着性导电铜胶体及其网版印刷应用方法技术

本发明专利技术提供一种高附着性导电铜胶体及其网版印刷应用方法，该高附着性导电铜胶体包含重量百分比50%至80%的奈米铜粒子或奈米铜合金粒子，重量百分比0.5%至5%的一纤维素衍生物，重量百分比5%至20%的一黏稠剂，该黏稠剂包含一有机氧化物环氧树脂、一固化剂、一氧化铝及一二氧化硅，以及重量百分比5%至45%的一溶剂。将该高附着性导电铜胶体制备完成并网版印刷及烧结于基板之上后，可提供一具有高附着力，且具有高抗氧化性及良好导电率的导电铜胶体及铜胶导电基板。

High attachable conductive copper colloid and its screen printing application

The invention provides a high adhesion of conductive copper colloid and its application of screen printing method, the adhesion of high conductive copper colloid containing 50% to 80% weight percent of copper or copper alloy nano particle nano particles, a cellulose derivative weight percentage of 0.5% to 5%, 5% to 20% weight percent of a viscous agent, the viscous agent contains an organic oxide epoxy resin, a curing agent, a silica alumina and a solvent, and a weight percentage of 5% to 45%. The high adherent conductive copper colloid is prepared to complete the grid printing and sintering on the substrate. It can provide a conductive copper colloid and copper adhesive conductive substrate with high adhesion and high oxidation resistance and good conductivity.

【技术实现步骤摘要】
高附着性导电铜胶体及其网版印刷应用方法
本专利技术是关于一种导电胶体及其网版印刷应用方法，尤其是指一种高附着性导电铜胶体及其网版印刷应用方法。
技术介绍
因应现代人对电子产品的需求走向薄型化及轻量化，现代科技对电子产品相关零组件精密程度的要求也越来越高，零件的组装也愈发高度的密集化，因此，在技术的发展上为了满足上述的需求，电子零件之间的导电连接或是电路基板的微型化即成为相当重要的技术发展方向，其中，导电胶体即是因应相关需求而发展出来的重要技术。所述的导电胶体为一种固化或干燥后具有导电性能的胶黏物质，藉由提供具导电性的填料与胶体内部的导电粒子相互混合成一胶体，施加于需导电性连接的加工区域时可做为电性传导的用，当利用导电胶体进行电子零件的导电连接操作时，其不仅可以降低操作温度以降低热能对零组件所造成的伤害，亦能有效克服目前如焊接等操作技术所面临的薄型化门坎；此外，导电胶体尚能以浆料的形式，利用高精密度的印刷方式或是雷射加工的方式于基板之上形成电路，形成轻薄化的电路基板；加上其固化所需时间短、操作应力低、操作方便且不易吸潮等特性，使其成为导电连接技术中的显学，主要应用于IC半导体集成电路、LED发光二极管、触控面板等
除了印刷电路的应用以外，由于导电胶体具有可薄型化涂布及优异导电性等特性，因此其亦可应用于太阳能电池的
之中用以做为太阳能电池的电极，其优异的导电率，可有效提高太阳能电池转换效率；此外，其亦可印在太阳能电池的硅晶板之后进行烧结后而作为太阳能电池的背面电场之用，均匀的背面电场透过铝胶汇集正极电洞，并串连正银、背银电极的负极电子，达到导引电流并增加电池效率功能。目前现有技术下所使用的导电胶体大多以导电银胶及导电铝胶为主，其中，导电银胶虽然具有高导电性及高稳定性，但是贵金属的价格近年持续攀升，在原料成本转嫁之下，导电银胶的生产使用成本已逐渐不堪负荷，寻找替代的导电胶体已然是必然趋势；另一方便，导电铝胶的成本虽不若导电银胶那么高，但其于使用上具有高收缩性，将造成其涂布于太阳能电池时会产生翘曲的现象，导致硅晶板材料的浪费。因此，如何找到高良率、较高转换效率以及可以达到较低成本的导电胶产品，将对太阳能电池生产的成本控制及产品效能上产生显著的帮助。导电铜胶体即以此为目标所发展出的导电胶体，其具有较导电银胶及导电铝胶更高的导电效率，且成本低廉，延展性又佳，相当适合作为取代导电银胶及导电铝胶的材料。然而，由于导电铜胶内的奈米铜粒子为极为容易氧化的物质，因此在制备导电铜胶的过程当中，须将奈米铜粒子妥善的分布于搭配使用的佐剂当中。而在目前相关的导电铜胶的开发当中，其在考虑其抗氧化的功能时，往往无法兼顾到导电铜胶附着于基板的能力，导致印刷于基板上的导电铜胶会有脱落短路的现象，严重影响到铜胶导电基板的生产良率，或是太阳能电池的耐久性不佳。因此，如何提供一种兼具抗氧化、导电性及高附着性的导电铜胶以应用于不同基板及不同领域之中，即成为相关领域亟欲突破的一项技术门坎。
技术实现思路
本专利技术的主要目的，在于提供一种高附着性导电铜胶体，当中黏稠剂的组成能有效提升导电铜胶体对基板的附着力，可藉以应用于各种材质的基板之上而应用于IC半导体集成电路、LED发光二极管、触控面板或太阳能电池等不同
本专利技术的另一目的，在于提供一种高附着性导电铜胶体，当中黏稠剂的组成能有效保护导电胶体内的奈米铜粒子不受环境影响而氧化，且在该胶体以印刷、喷墨或涂布等方式应用于基板之上后，仍可有效保持其抗氧化效力。本专利技术的又一目的，在于提供一种高附着性导电铜胶体，当中黏稠剂的组成不会阻隔电性的导通，能有效维持导电胶体内的奈米铜粒子的导电性，当其以印刷、喷墨或涂布等方式应用于基板之上时，能满足各种电子材料或太阳能电池的电性需求。本专利技术的又一目的，在于提供一种高附着性导电铜胶体其网版印刷应用方法，藉由该网版印刷可有效且稳固的将该导电铜胶体附着固化于基板之上，形成稳定有效且具有高导电率的铜胶导电基板。为了达到上述的目的，本专利技术揭示了一种高附着性导电铜胶体，其包含重量百分比50％至80％的一导电粒子材料，其为一奈米铜粒子或一奈米铜合金粒子；重量百分比0.5％至5％的一纤维素衍生物；重量百分比5％至20％的一黏稠剂，其包含一有机氧化物环氧树脂、一固化剂、一氧化铝及一二氧化硅；以及重量百分比5％至45％的一溶剂，其为一松油醇、一乙二醇或一二甘醇。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该奈米铜粒子的粒径为80奈米至1500奈米。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该纤维素衍生物为一烷基醚纤维素或一羟烷基醚纤维素。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该固化剂为一芳香族胺类固化剂、一含酰亚胺类固化剂或一酸酐族类固化剂。另外，为了达到上述的目的，本专利技术亦揭示了一种高附着性导电铜胶体的网版印刷应用方法，其步骤包含：先提供一导电粒子材料与一无水乙醇进行混和，获得一导电粒子溶液，其中该导电粒子材料为一奈米铜粒子或一奈米铜合金粒子，接着另外提供一纤维素衍生物、一黏稠剂及一溶剂加入该导电粒子溶液，并进行充分混和，形成一混和溶液，其中该黏稠剂包含有一有机氧化物环氧树脂、一固化剂、一氧化铝及一二氧化硅，接着抽干该混和溶液中的无水乙醇，形成一高附着性导电铜胶体，所形成的该高附着性导电铜胶体网版印刷于一基板之上，最后烧结该基板，形成一导电铜胶体印刷基板。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该溶剂为松油醇、乙二醇或二甘醇。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该纤维素衍生物为一烷基醚纤维素或一羟烷基醚纤维素。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该固化剂为一芳香族胺类固化剂、一含酰亚胺类固化剂或一酸酐族类固化剂。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该基板为钠玻璃基板、强化玻璃基板、可挠性聚酰亚胺基板(PI基板)、聚对苯二甲酸乙二醇酯基板(PET基板)、热塑性聚胺基甲酸酯基板(ThermoplasticPolyurethane,TPU基板)、蓝宝石基板、美拉基板(Mylar基板)、硅基板或陶瓷基板。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该网版印刷步骤，其网目数为200网目至380网目。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该网版印刷步骤，其网印机台的印刷压力为1.5帕斯卡(bar)至2.5帕斯卡(bar)。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该网版印刷步骤，其网印张力为26牛顿(N)至34牛顿(N)。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该网版印刷步骤，其网印图案的印制厚度为3微米(um)至30微米(um)，印制线宽至少为80微米(um)。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该烧结步骤，可为一加热烧结步骤、一光烧结步骤或两者的共同操作。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该光烧结步骤，为一雷射烧结、一红外光烧结或一脉冲光烧结。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该加热烧结步骤，其加热温度介于150℃至500℃。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该加热烧结步骤，其加热时间介于5分钟至45分钟。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该脉冲光烧结步骤，其脉冲光的频率介于1赫兹至100赫兹。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该脉冲光烧结步骤，其脉冲光的波长介于10奈米至1000微米。本专利技术的一实施例中，其亦揭露该导电铜胶体印刷基板，其薄膜电阻率介于10-1奥姆-公分至10-6奥姆-公分。附图说明图1：其为本专利技术的一较佳实施例的高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高附着性导电铜胶体，其特征在于，其包含：重量百分比50%至80%的一导电粒子材料，其为一奈米铜粒子或一奈米铜合金粒子；重量百分比0.5%至5%的一纤维素衍生物；重量百分比5%至20%的一黏稠剂，其包含一有机氧化物环氧树脂、一固化剂、一氧化铝及一二氧化硅；以及重量百分比5%至45%的一溶剂，其为一松油醇、一乙二醇或一二甘醇。

【技术特征摘要】
2016.07.29 TW 1051241361.一种高附着性导电铜胶体，其特征在于，其包含：重量百分比50%至80%的一导电粒子材料，其为一奈米铜粒子或一奈米铜合金粒子；重量百分比0.5%至5%的一纤维素衍生物；重量百分比5%至20%的一黏稠剂，其包含一有机氧化物环氧树脂、一固化剂、一氧化铝及一二氧化硅；以及重量百分比5%至45%的一溶剂，其为一松油醇、一乙二醇或一二甘醇。2.如权利要求1项所述的高附着性导电铜胶体，其特征在于，其中该奈米铜粒子的粒径为80奈米至1500奈米。3.如权利要求1项所述的高附着性导电铜胶体，其特征在于，其中该纤维素衍生物为一烷基醚纤维素或一羟烷基醚纤维素。4.如权利要求1项所述的高附着性导电铜胶体，其特征在于，其中该固化剂为一芳香族胺类固化剂、一含酰亚胺类固化剂或一酸酐族类固化剂。5.一种高附着性导电铜胶体的网版印刷应用方法，其特征在于，其步骤包含：提供一导电粒子材料与一无水乙醇进行混和，获得一导电粒子溶液，其中该导电粒子材料为一奈米铜粒子或一奈米铜合金粒子；提供一纤维素衍生物、一黏稠剂及一溶剂加入该导电粒子溶液，并进行充分混和，形成一混和溶液，其中该黏稠剂包含有一有机氧化物环氧树脂、一固化剂、一氧化铝及一二氧化硅；抽干该混和溶液中的无水乙醇，形成一高附着性导电铜胶体；网版印刷该高附着性导电铜胶体于一基板之上；以及烧结该基板，形成一导电铜胶体印刷基板。6.如权利要求5所述的高附着性导电铜胶体的网版印刷应用方法，其特征在于，其中该溶剂为松油醇、乙二醇或二甘醇。7.如权利要求5所述的高附着性导电铜胶体，其特征在于，其中该纤维素衍生物为一烷基醚纤维素...

【专利技术属性】
技术研发人员：余琬琴，梁竣翔，
申请(专利权)人：余琬琴，梁竣翔，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71