一种高导电性导电银浆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高导电性导电银浆及其制备方法，包括以下步骤：S1、功能相银粉和掺杂银粉分别与玻璃粉和有机载体混合均匀，过三辊轧机制得功能相银浆和掺杂银浆，各银粉与玻璃粉和有机载体混合的质量份数比例为60

【技术实现步骤摘要】
一种高导电性导电银浆及其制备方法


[0001]本专利技术属于电子功能材料领域，涉及一种导电浆料的制备方法，具体为 一种高导电性导电银浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]导电银浆是一种极为重要的导电及导热连接材料，被广泛应用在大功率 LED贴片、太阳能电池板、平板显示器面板导线连接、射频识别标签、触控 屏边框走线、以及薄膜开关等领域。近年来，随着柔性显示、电容式触控屏、 薄膜太阳能电池等产业的飞速发展，学术界与产业界对银浆性能的要求持续 提高；高性能的银浆材料已成为各领域技术发展的关键材料。银浆的主要成 分为银粉和树脂，为了实现更高的导电性，通常银浆中的银含量至少要达到 75％(质量百分比)；目前市场上的导电银浆仍面临着成本高和导电性差等 诸多问题。如何在保证产品具有良好导电性的同时，降低银浆的含银量，提 高银浆的导电、导热及力学连接和可靠性等性能，是提升其性能、推动高端 银浆产品量产化的关键。正因如此，近年国内外主要集中于研究如何降低银 含量、提高导电性等方面。
[0003]其中申请号为201910119183.1的中国专利技术专利，公开了一种纳米芯片 封装用混合型导电银浆，将微米银粉与纳米银粉经三辊研磨机中研磨均匀制 得导电银浆，但各银粉的粒径存在不同，研磨过程中粒径较大的会先被研磨， 研磨得到的导电银浆中各银粉混合的均匀性不足；申请号为201710519233.6 的中国专利技术专利，公开了一种芯片封装用低温烧结混合型导电银浆及其制备 方法，将纳米级球形银粉、微米级片状银粉和亚微米级球形银粉与有机载体 混合搅拌均匀，制得混合型导电银浆，导电银浆中各银粉细度不均一，且制 备过程中需对各银粉的表面进行改性，操作繁琐，难以适用于大规模工业生 产中的应用。
[0004]综上所述，需提出一种新的方法制备混合型导电银浆，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]为了克服现有导电银浆存在的成本高和导电性差的问题，本专利技术提供了 一种高导电性导电银浆及其制备方法，该方法使用纳米银粉、微米级片状银 粉和微米级球形银粉作为功能相，提高了浆料的导电性能，同时通过调节配 比降低了银粉的渗流阈值，减少了最终制备浆料中银粉的比例，降低了生产 成本。通过采用合适的玻璃粉和有机载体配方，满足了浆料对于印刷、烧结 等性能的需求，可以应用于电子功能材料领域。
[0006]本专利技术的一种高导电性导电银浆的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1、功能相银粉和掺杂银粉分别与玻璃粉和有机载体混合均匀，过三辊 轧机制得功能相银浆和掺杂银浆，各银粉与玻璃粉和有机载体混合的质量份 数比例为60
‑
85∶3
‑
12∶12
‑
30；
[0008]S2、将功能相银浆和掺杂银浆按30
‑
85∶15
‑
70份搅拌混合均匀，制得 高导电性导电银浆。
[0009]进一步地，所述功能相银粉和掺杂银粉通过制备得到，制备过程中采用 相同的分
散剂体系。
[0010]制备过程通过现有的制备工艺制得，采用银盐与去离子水混合后，添加 分散剂和还原剂，经还原反应后，固液分离、干燥制得银粉。银盐为硝酸银。
[0011]进一步可选地，步骤S1中，所述功能相银粉为微米级球形银粉，所述 掺杂银粉为纳米银粉和微米级片状银粉中的一种或两种，所述功能相银浆和 掺杂银浆的细度<10μm。
[0012]优选地，所述掺杂银粉为纳米银粉和微米级片状银粉，分别与玻璃粉和 有机载体混合过三辊轧机制得纳米掺杂银浆和微米级片状掺杂银浆，所述高 导电性导电银浆中功能相银浆与纳米掺杂银浆和微米级片状掺杂银浆的混 合比例为35
‑
85∶5
‑
25∶5
‑
40。
[0013]进一步地，所述微米级球形银粉平均粒径为1.0
‑
3.0μm，振实密 度>4.0g/cm3，所述纳米银粉平均粒径为100nm
‑
200nm，所述片状银粉平均片 径为1.0
‑
2.0μm，片层厚度<100nm。
[0014]进一步地，所述微米级球形银粉、纳米银粉和微米级片状银粉采用相同 的分散剂制得，所述分散剂包括柠檬酸、柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲 基丙烯酰胺和乙基纤维素中的任一种。
[0015]优选地，所述分散剂包括柠檬酸、柠檬酸钠。
[0016]进一步地，步骤S1中，所述玻璃粉为B2O3‑
SiO2‑
ZnO系玻璃粉。
[0017]具体地，所述B2O3‑
SiO2‑
ZnO系玻璃粉中各组分比例B2O3为50％
‑
70％、SiO2为10％
‑
20％、ZnO为20％
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40％。
[0018]进一步地，步骤S1中，所述有机载体包括有机溶剂和增稠剂，所述有 机溶剂包括松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、柠檬酸三丁酯中的一 种或几种混合物，所述增稠剂包括乙基纤维素、硝化纤维素中的一种或两种 混合物。
[0019]进一步地，所述有机载体还包括助剂,所述助剂包括卵磷脂或蓖麻油中的任 一种,所述助剂用于调节有机载体的触变性和分散性。
[0020]具体地，加热80
‑
90℃条件下将有机溶剂与增稠剂充分搅拌溶解，再加 入助剂充分搅拌混合均匀制得有机载体。
[0021]进一步地，所述有机溶剂、增稠剂和助剂的比例为70
‑
80∶15
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25∶1
‑
5。
[0022]所述的高导电性导电银浆的制备方法制得的高导电性导电银浆，所述高 导电性导电银浆丝网印刷、烘干、烧结得到导电图形，经测试方阻<6.0mΩ/
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。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024]1、通过不同的银粉先分别制备银浆，再按比例搅拌混合成高导电性导 电银浆，避免各银粉因不同的粒度同时通过三辊轧机时，造成的研磨混合不 均；同时便于对高导电性导电银浆按不同含量的银浆进行配比，混合过程更 方便快捷，利于实验探究。
[0025]2、制备各银粉时采用相同的分散体系，使得到的各银粉表面残留的分 散剂体系相同，混合过程中不需要表面改性，不同的银粉之间也能均匀混合， 混合时分散均匀，避免纳米银粉首先团聚烧结。
[0026]3、通过在球形银粉中掺杂纳米银粉或片状银粉的方式，纳米银的掺杂 可以填补球形银粉间的空隙，减少银粉之间的距离，增大银浆的导电性，同 时纳米银的表面效应使得其熔点低于微米级球形银粉，可以作为烧结助剂使 烧结更加致密，片状银粉的掺杂也可以增大银粉之间的接触面积，增大银浆 的导电性。
[0027]4、掺杂后的银粉导电性更好，渗流阈值降低，银浆达到较高导电性所 需银粉比例降低，可以降低生产成本。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高导电性导电银浆的制备方法，其特征在于包括以下步骤：S1、功能相银粉和掺杂银粉分别与玻璃粉和有机载体混合均匀，过三辊轧机制得功能相银浆和掺杂银浆，各银粉与玻璃粉和有机载体混合的质量份数比例为60
‑
85∶3
‑
12∶12
‑
30；S2、将功能相银浆和掺杂银浆按30
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85∶15
‑
70份搅拌混合均匀，制得高导电性导电银浆。2.根据权利要求1所述的高导电性导电银浆的制备方法，其特征在于所述功能相银粉和掺杂银粉通过制备得到，制备过程中采用相同的分散剂体系。3.根据权利要求1或2所述的高导电性导电银浆的制备方法，其特征在于步骤S1中，所述功能相银粉为微米级球形银粉，所述掺杂银粉为纳米银粉和微米级片状银粉中的一种或两种，所述功能相银浆和掺杂银浆的细度<10μm。4.根据权利要求3所述的高导电性导电银浆的制备方法，其特征在于所述掺杂银粉为纳米银粉和微米级片状银粉，分别与玻璃粉和有机载体混合过三辊轧机制得纳米掺杂银浆和微米级片状掺杂银浆，所述高导电性导电银浆中功能相银浆与纳米掺杂银浆和微米级片状掺杂银浆的混合比例为35
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85∶5
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25∶5
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40。5.根据权利要求4所述的高导电性导电银浆的制备方法，其特征在于所述微米级球形银粉平均粒径为1.0

【专利技术属性】
技术研发人员：孙娅，刘飞全，马锦，
申请(专利权)人：长沙新材料产业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：