一种液态金属导电浆料及其制备方法、电子器件技术

本发明专利技术提供一种液态金属导电浆料及其制备方法、电子器件，涉及新材料技术领域。按重量百分比计，本发明专利技术提供的液态金属导电浆料包括：10％～60％的液态金属，30％～70％的导电粉体，0.1％～0.5％的助剂，2％～15％的基础树脂，1％～7.5％的固化剂；其中，所述液态金属为熔点低于室温的金属单质或合金，所述基础树脂为热固性环氧树脂、改性热固性环氧树脂中的一种或几种。本发明专利技术的技术方案能够减小印刷图案在固化过程中的收缩率，提高印刷效果。

A liquid metal conductive paste and its preparation method and electronic device

【技术实现步骤摘要】
一种液态金属导电浆料及其制备方法、电子器件
本专利技术涉及新材料
，尤其涉及一种液态金属导电浆料及其制备方法、电子器件。
技术介绍
近年来，随着电子信息技术的迅猛发展，市场对印刷导电材料的特异性和功能性要求越来越苛刻。导电材料逐渐由最初的金属、碳等单一材料发展为复合导电浆料。目前公开了较多专利和文献中，已有研究人员用树脂材料、液态金属、各类导电粉体等配合加工制造成可固化型复合导电浆料，但是专利技术人发现，现有技术中所用的树脂材料多为粘度较大的热塑性树脂，导致在复合导电浆料体系中含有大量溶剂及稀释剂。上述溶剂和稀释剂在固化过程中的挥发，会使得印刷图案在固化过程中具有较大的收缩率，影响印刷效果。
技术实现思路
本专利技术提供一种液态金属导电浆料及其制备方法、电子器件，可以减小印刷图案在固化过程中的收缩率，提高印刷效果。第一方面，本专利技术提供一种液态金属导电浆料，采用如下技术方案：按重量百分比计，所述液态金属导电浆料包括：10％～60％的液态金属，30％～70％的导电粉体，0.1％～0.5％的助剂，2％～15％的基础树脂，1％～7.5％的固化剂；其中，所述液态金属为熔点低于室温的金属单质或合金，所述基础树脂为热固性环氧树脂、改性热固性环氧树脂中的一种或几种。可选地，所述液态金属包括镓铟合金、镓锡合金、镓单质、镓铟锡合金、镓铟锡锌合金中的一种或几种。可选地，所述液态金属以液态金属液滴的形式分布于所述液态金属导电浆料中。进一步地，所述液态金属液滴的直径为0.1μm～10μm。可选地，所述导电粉体包括银粉、铜粉、银包铜粉、铁粉、铁镍粉中的一种或几种。可选地，所述导电粉体为片状银粉、球状银粉、棒状银粉、针状银粉、树枝状银粉中的一种或几种。可选地，所述固化剂为潜伏型固化剂。可选地，所述助剂包括分散剂、润湿剂、消泡剂中的一种或几种。第二方面，本专利技术提供一种液态金属导电浆料的制备方法，采用如下技术方案：所述液态金属导电浆料的制备方法包括：步骤S1、按比例称量液态金属与基础树脂，并分散形成均一的材料；步骤S2、称量导电粉体及各类助剂，并与步骤S1所得的材料混合，并分散得到均一的第一复合材料；步骤S3、按比例称量固化剂加入步骤S2得到的复合材料中，并分散得到均一的第二复合材料；步骤S4、对所述第二复合材料进行脱泡处理，得到液态金属导电浆料。第三方面，本专利技术提供一种电子器件，所述电子器件包括导电线路，所述导电线路由以上任一项所述的液态金属导电浆料制成。本专利技术提供了一种液态金属导电浆料及其制备方法、电子器件，该液态金属导电浆料包括：10％～60％的液态金属，30％～70％的导电粉体，0.1％～0.5％的助剂，2％～15％的基础树脂，1％～7.5％的固化剂，由于其中的基础树脂为热固性环氧树脂、改性热固性环氧树脂中的一种或几种，同时液态金属在液态金属导电浆料中以液态存在，使得液态金属导电浆料具有较小的粘度，无需向其中额外添加稀释剂和溶剂，使得在液态金属导电浆料的固化过程中无稀释剂、溶剂等挥发，进而可以大大减小印刷图案在固化过程中的收缩率，提高印刷效果，另外，其中的液态金属为熔点低于室温的金属单质或合金，即在室温下液态金属呈液态，具有很好的流动性，还可以使固化后的印刷图案在受到拉伸等变形时，液态金属可以填补导电粉体的空隙，使印刷图案保持较好的电阻稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的液态金属导电浆料的制备方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的液态金属与基础树脂混合所得材料的扫描电镜图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下本专利技术实施例中的各技术特征均可以相互结合。本专利技术实施例提供一种液态金属导电浆料，具体地，按重量百分比计，该液态金属导电浆料包括：10％～60％的液态金属，30％～70％的导电粉体，0.1％～0.5％的助剂，2％～15％的基础树脂，1％～7.5％的固化剂；其中，液态金属为熔点低于室温的金属单质或合金，基础树脂为热固性环氧树脂、改性热固性环氧树脂中的一种或几种。其中，基础树脂作为成膜物，导电粉体和液态金属作为导电功能相，固化剂用于促进基础树脂固化，助剂用于提升液态金属导电浆料的综合性能。示例性地，液态金属导电浆料中基础树脂的重量百分比为2％、5％、7％、10％或者15％；液态金属导电浆料中导电粉体的重量百分比为30％、40％、50％、60％或者70％；液态金属导电浆料中固化剂的重量百分比为1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％或者7.5％；液态金属导电浆料中液态金属的重量百分比为10％、20％、30％、40％、50％或者60％；液态金属导电浆料中助剂的重量百分比为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％或者0.5％。由于上述液态金属导电浆料中的基础树脂为热固性环氧树脂、改性热固性环氧树脂中的一种或几种，同时液态金属在液态金属导电浆料中以液态存在，使得液态金属导电浆料具有较小的粘度，无需向其中额外添加稀释剂和溶剂，使得在液态金属导电浆料的固化过程中无稀释剂、溶剂等挥发，进而可以大大减小印刷图案在固化过程中的收缩率，提高印刷效果，另外，其中的液态金属为熔点低于室温的金属单质或合金，即在室温下液态金属呈液态，具有很好的流动性，还可以使固化后的印刷图案在受到拉伸等变形时，液态金属可以填补导电粉体的空隙，使印刷图案保持较好的电阻稳定性。本专利技术实施例中的液态金属导电浆料固化后最高可达到107S/m量级的电导率用。本专利技术实施例中的液态金属导电浆料可以适用于丝网印刷、柔版印刷、转移印刷、挤出式点胶、钢网印刷等成型工艺，成型后加热即可固化。本专利技术实施例中的液态金属导电浆料中的液态金属在成型前均匀分散，在成型过程中不产生任何相分离或金属溢出现象。本专利技术实施例中的液态金属导电浆料可以在PET、PVC、PI、PMMA、PC、ABS、PE、PP、PU等多种非金属基材上印刷，可满足现代工业不同领域对液态金属导电浆料功能性的要求。为了便于本领域技术人员理解和实施，下面本专利技术实施例对上述液态金属导电浆料中的各组分进行详细说明。可选地，本专利技术实施例中液态金属包括镓铟合金、镓锡合金、镓单质、镓铟锡合金、镓铟锡锌合金中的一种或几种。可选地，本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液态金属导电浆料，其特征在于，按重量百分比计，所述液态金属导电浆料包括：10％～60％的液态金属，30％～70％的导电粉体，0.1％～0.5％的助剂，2％～15％的基础树脂，1％～7.5％的固化剂；其中，所述液态金属为熔点低于室温的金属单质或合金，所述基础树脂为热固性环氧树脂、改性热固性环氧树脂中的一种或几种。/n

【技术特征摘要】
1.一种液态金属导电浆料，其特征在于，按重量百分比计，所述液态金属导电浆料包括：10％～60％的液态金属，30％～70％的导电粉体，0.1％～0.5％的助剂，2％～15％的基础树脂，1％～7.5％的固化剂；其中，所述液态金属为熔点低于室温的金属单质或合金，所述基础树脂为热固性环氧树脂、改性热固性环氧树脂中的一种或几种。


2.根据权利要求1所述的液态金属导电浆料，其特征在于，所述液态金属包括镓铟合金、镓锡合金、镓单质、镓铟锡合金、镓铟锡锌合金中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的液态金属导电浆料，其特征在于，所述液态金属以液态金属液滴的形式分布于所述液态金属导电浆料中。


4.根据权利要求3所述的液态金属导电浆料，其特征在于，所述液态金属液滴的直径为0.1μm～10μm。


5.根据权利要求1所述的液态金属导电浆料，其特征在于，所述导电粉体包括银粉、铜粉、银包铜粉、铁粉、铁镍粉中的一种或几种。


6.根据权利要求1所述的液态金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：门振龙，董仕晋，
申请(专利权)人：北京梦之墨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11