一种玻璃基板专用导电浆料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种玻璃基板专用导电浆料及其制备方法，属于电子材料技术领域。该导电浆料包括以下重量份数的制备原料：导电材料100份、粘合剂8份～10份和玻璃粉10份～15份；所述导电材料由以下重量份数的制备原料制备得到：银粉10份、银纳米线5份～7份和石墨烯15份～25份组成。本发明专利技术的玻璃基电路专用导电浆料，通过提高专用导电材料的质量比例，增强了电路的导电性能；且通过选用性能优良的粘合剂和玻璃粉，且选择适当的配比，使浆料的黏度适中，流动性好，附着力强，且使专用导电材料颗粒间的接触更加紧密，易于形成连续致密的导电膜层，电阻率小。阻率小。

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃基板专用导电浆料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电子材料
，具体涉及一种玻璃基板专用导电浆料及其制备方法。

技术介绍

[0002]传统的玻璃基电路板利用镀膜蚀刻工艺或低温银浆工艺制作。镀膜蚀刻工艺是在玻璃板表面镀一层导电浆料，用蚀刻法制作电路，这种玻璃基电路板的电子线路通过粘合剂与玻璃板结合，由于玻璃分子除了与氟元素以外的任何元素都无法发生化学反应，所以这种镀膜工艺基本是一种喷涂工艺，是混合了导电金属颗粒的有机材料粘接过程，粘合剂使导电浆的纯度下降，使导电能力非常差，难以焊接电子元件，也很难实现功能电路。而低温银浆工艺是在玻璃板表面丝印低温银浆电路，通过在200℃以内的烘烤固化方法实现，此方法由于银浆中还含有大量的有机粘接材料而无法达到高导能力，电子元件依然难以焊接，附着力差。上述传统玻璃基电路板由于其工艺限制，所制成的玻璃基电路板中，玻璃板和导电线路之间联系不紧密，导电线路浮于玻璃板表面，整个玻璃基电路板的表面不平滑，导电线路易损坏脱落，最终导致导通能力差。
[0003]导电浆料一般由导电金属粉、粘结剂、溶剂及其他辅助剂组成，并通过一定的印刷方法印刷在浆料承载物上，在一定的温度和时间作用下固化形成导电线路。金属导电材料在浆料中的含量将直接影响到电路的导电性能，而相关技术中导电性能还有提升的空间，且添加剂的大量使用使导电线路的脆性大大增加，在玻璃基板发生变形时容易断裂，造成玻璃基电路板的损坏。
[0004]因此，需要开发一种玻璃基板专用导电浆料，该导电浆料的导电性好。
专利
技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种玻璃基板专用导电浆料，该导电浆料的导电性好。
[0006]本专利技术还提供了上述玻璃基板专用导电浆料的制备方法。
[0007]具体如下：本专利技术第一方面提供了一种玻璃基板专用导电浆料，包括以下重量份数的制备原料：导电材料100份、粘合剂8份～10份和玻璃粉10份～15份；
[0008]所述导电材料包括以下重量份数的制备原料：银粉10份、银纳米线5份～7份和石墨烯15份～25份。
[0009]根据本专利技术导电浆料技术方案中的一种技术方案，具备如下有益效果：
[0010]本专利技术的玻璃基电路专用导电浆料，通过提高导电材料的质量比例，增强了电路的导电性能；且通过选用粘合剂和玻璃粉，且选择适当的配比，使浆料的黏度适中，流动性好，附着力强，且使导电材料颗粒间的接触更加紧密，易于形成连续致密的导电膜层，电阻率小。
[0011]石墨烯为片状材料，银纳米线为线状材料，而银粉为球状材料；由于石墨烯在导电
材料中主要起到提供面接触的作用；银纳米线在导电材料中主要起到线接触的作用；而银粉则主要起到点接触的作用(导电桥梁)；通过对上述三种材料的有效搭配，从而形成点线面三维导电网络，从而提高导电材料的导电性。
[0012]根据本专利技术的一些实施方式，所述粘合剂由以下质量份数的制备原料制备得到：乙基纤维素10份～30份、松节油1份～5份、邻苯二甲酸二丁酯20份～35份、聚酰胺蜡微粉5份～20份。
[0013]本专利技术所使用的粘合剂具有良好的化学稳定性和粘结性能，不易挥发，流变性好，沸点较高，且粘合剂中各制备原料的毒性非常低，固化速度快，粘合剂和玻璃粉与导电材料的配比合理，使玻璃基电路专用导电浆料的黏度适中，流动性好，附着力强，且使导电材料颗粒间的接触更加紧密，印刷电路板时易于形成连续致密的导电膜层，电阻率小，能够有效形成导电线路，且电路的导电率高，结合力强，耐焊性好，在玻璃基板发生变形时不容易断裂，延长玻璃基电路板的使用寿命。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式，所述玻璃粉由以下制备原料制备得到：二氧化硅10份～30份、氧化铝2份～10份、碱金属氧化物0.05份～3份、氧化锌1份～4份、氧化钙10份～20份。
[0015]二氧化硅具有很强的玻璃形成能力，主要以[SiO4]四面体状态存在。SiO2含量越多，玻璃网络结构就越紧密，相应熔融温度越高。因此，需要将其用量控制在一定范围内。
[0016]氧化钙是二价的网络外体氧化物，增加玻璃粉的化学稳定性和机械强度，但含量较高时，使玻璃的结晶倾向增大。
[0017]碱金属氧化物是玻璃网络外体氧化物，居于玻璃结构网络的空穴中，能提供游离氧使玻璃结构中的O/Si比值增加，发生断键，因而可以降低玻璃的黏度，使玻璃易于熔融，是良好的助熔剂。
[0018]氧化铝是改善玻璃化学稳定性的必须成分，降低玻璃析晶倾向，同提高玻璃硬度和机械强度、提高拉伸弹性模量的成分。在玻璃网络结构中，氧化铝是一种网络中间体氧化物，介于网络生成体和网络外体之间。
[0019]氧化锌用作助熔剂；增加透明度、光亮度和抗张力变形，减少热膨胀系数。
[0020]玻璃粉由二氧化硅和金属氧化物按一定比例熔融混合后经淬火粉碎而制成的，其构成了导电浆料的关键成分。加入玻璃粉有助于降低烧结温度和增强导电浆料与玻璃基板之间的附着力。
[0021]且导电浆料的性能也直接受到玻璃粉料性能的影响。玻璃粉在导电浆料中起着重要作用，玻璃粉在烧结时熔化，产生液相，冷却后使导电材料中导电颗粒形成导电膜层，并使导电膜层牢固地附着在玻璃基板上。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，所述碱金属氧化物包括氧化锂、氧化钠和氧化钾中的至少一种。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，所述碱金属氧化物由氧化锂、氧化钠和氧化钾组成。
[0024]根据本专利技术的一些实施方式，所述碱金属氧化物中氧化锂、氧化钠和氧化钾的质量比为1:0.5～1.5:0.5～1.5。
[0025]根据本专利技术的一些实施方式，所述玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：将所述二氧化硅、所述氧化铝、所述碱金属氧化物、所述氧化锌、所述氧化钙混合后在1000℃～1200℃
煅烧后，球磨。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，所述煅烧的时间为30mim～60min。
[0027]根据本专利技术的一些实施方式，所述玻璃粉的D50为1μm～5μm。
[0028]根据本专利技术的一些实施方式，所述银粉的D50为1μm～2μm。
[0029]在未高温烧结之前，导电膜层中的导电颗粒和玻璃粉颗粒之间是相对均匀的混合与相互排列在一起的，若玻璃粉的颗粒较大，导电颗粒之间的相对距离相距也较大，在烧结过程中，玻璃粉逐渐软化转变为液相，银粉被玻璃液浸润，但一方面，由于玻璃粉粒径较大，转变为液相相对时间较长，对银粉的浸润程度不够高，导致银粉间接触不够紧密，电阻率增大，方阻升高，另一方面，粒径较大玻璃粉，熔融后玻璃液滴分布不均勻，银粉聚集在玻璃液滴上，形成团聚。
[0030]当玻璃粉粒径在上述范围内，玻璃粉与导电颗粒分布均勻，熔融成液态后也能均勻浸润导电颗粒，在玻璃基板上充分铺展，对导电颗粒的润湿性好，导电离子的分布也逐渐均匀，使导电膜层的孔洞逐渐减少，致密性逐渐增加，导电性越来越好，方阻减小。即在烧结过程中，导电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃基板专用导电浆料，其特征在于：包括以下重量份数的制备原料：导电材料100份、粘合剂8份～10份和玻璃粉10份～15份；所述导电材料包括以下重量份数的制备原料：银粉10份、银纳米线5份～7份和石墨烯15份～25份。2.根据权利要求1所述的玻璃基板专用导电浆料，其特征在于：所述粘合剂由以下质量份数的制备原料制备得到：乙基纤维素10份～30份、松节油1份～5份、邻苯二甲酸二丁酯20份～35份、聚酰胺蜡微粉5份～20份。3.根据权利要求1所述的玻璃基板专用导电浆料，其特征在于：所述玻璃粉由以下制备原料制备得到：二氧化硅10份～30份、氧化铝2份～10份、碱金属氧化物0.05份～3份、氧化锌1份～4份、氧化钙10份～20份。4.根据权利要求3所述的玻璃基板专用导电浆料，其特征在于：所述玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱小红，
申请(专利权)人：朱小红，
类型：发明
国别省市：