导电铜浆及其制备方法、应用技术

本发明专利技术提供了导电铜浆及其制备方法、应用，涉及导电材料技术领域。导电铜浆，按重量份数计，包括以下原料：铜粉40～80份、树脂1～20份、体系溶剂9～70份和疏水氧化物0～10份；其中，体系溶剂包括胺类化合物1～20份、稀释剂5～20份、增塑剂3～20份和消泡剂0～10份。本发明专利技术提供的导电铜浆成本低廉，稳定性高。稳定性高。稳定性高。

【技术实现步骤摘要】
导电铜浆及其制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及导电材料
，具体涉及导电铜浆及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]近年来，导电金属浆料在电子、能源、汽车等领域获得了越来越广泛的应用。以电子领域的双面电路板为例，实现双面电路板的孔金属化的传统工艺为如图1所示的电镀工艺。浆料贯孔工艺(如图2所示)凭借工艺简单、环境友好的优点，逐渐取代传统的电镀工艺，成为行业热点。浆料贯孔工艺采用物理方法贯通双面导电线路板，以连接线路板上下两侧，通过毛细管原理将导电浆料填充到孔内，再经过烧结，在孔壁上形成导电层。
[0003]目前，市场上的导电浆料主要是导电银浆，导电银浆具有优良的导电性和抗氧化性。然而，由于银的价格昂贵，极大了限制了导电银浆的发展和应用，此外，银的迁移现象也是影响导电银浆应用的重要因素。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种导电铜浆，该导电铜浆成本低廉，稳定性高。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供上述导电铜浆的制备方法，该方法操作简单，制备方便。
[0006]本专利技术的再一目的在于提供上述导电铜浆的应用。
[0007]本专利技术解决技术问题是采用以下技术方案来实现的：
[0008]导电铜浆，按重量份数计，包括以下原料：
[0009]铜粉40～80份、树脂1～20份、体系溶剂9～70份和疏水氧化物0～10份；
[0010]其中，体系溶剂包括胺类化合物1～20份、稀释剂5～20份、增塑剂3～20份和消泡剂0～10份。
[0011]可选的，在本专利技术的一些实施例中，树脂选自酚醛环氧树脂、硼改性酚醛树脂、松香改性酚醛树脂、腰果酚改性酚醛树脂、氯醋树脂、聚氨酯中的一种或多种；和/或
[0012]疏水氧化物选自二氧化硅、氧化硼、氧化锌、三氧化二铝、二氧化钛、氧化锰中的一种或多种；和/或
[0013]胺类化合物选自2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇、三乙醇胺、具有6～15个碳原子的脂肪胺、N,N
‑
二甲基苯胺、油胺中的一种或多种；和/或
[0014]稀释剂选自乙二醇丁醚、松节油、N,N
‑
二甲基甲酰胺中的一种或多种；和/或
[0015]增塑剂选自二乙二醇丁醚醋酸酯、醇酯十二、乙二醇丁醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯中的一种或多种；和/或
[0016]消泡剂选自松油醇、聚丙烯酸酯、聚醚中的一种或多种。
[0017]可选的，在本专利技术的一些实施例中，铜粉的平均粒径为200nm～5μm；和/或
[0018]疏水氧化物的平均粒径为10～500nm。
[0019]可选的，在本专利技术的一些实施例中，铜粉的形态为纳米球、纳米棒、纳米片、微米
片、微米球、微米棒、不规则形态中的一种或多种。
[0020]可选的，在本专利技术的一些实施例中，按重量份数计，原料包括：铜粉40～70份、树脂1～20份、体系溶剂10～50份和疏水氧化物1～10份；其中，体系溶剂包括胺类化合物1～14份、稀释剂5～15份、增塑剂3～15份和消泡剂1～6份。
[0021]另外，上述导电铜浆的制备方法，包括：混合原料。
[0022]可选的，在本专利技术的一些实施例中，混合包括：
[0023]将胺类化合物与树脂混合，得到树脂体系物；
[0024]将稀释剂、增塑剂和消泡剂混合，得到混合溶液；
[0025]将混合溶液与疏水氧化物、树脂体系物混合，得到有机载体；以及
[0026]将铜粉与有机载体混合，得到导电铜浆。
[0027]可选的，在本专利技术的一些实施例中，混合胺类化合物与树脂的方式选自均质、超声、搅拌中的一种或多种；和/或
[0028]混合混合溶液与疏水氧化物的方式选自均质、超声、搅拌中的一种或多种。
[0029]另外，上述导电铜浆在电路板、芯片、多层片式陶瓷电容的电极中的应用。
[0030]可选的，在本专利技术的一些实施例中，电路板为双面电路板，双面电路板包括通孔，通孔的孔壁覆盖有导电层，导电层的材料包括导电铜浆。
[0031]相对于现有技术，本专利技术包括以下有益效果：本专利技术提供的导电铜浆中，胺类化合物可以作为树脂的分散剂和固化剂；树脂可以作为有机粘结剂，使得铜粉更好地结合在一起，增加导电性的同时还可以增加浆料形成的膜层与基底的附着力；稀释剂具有快干性，在浆料涂覆在基底的情况下能够促进浆料快速成型，减小流动，从而使膜层具有良好的形貌；增塑剂和消泡剂能够溶解树脂和铜粉，同时增塑剂在浆料成型过程中挥发较慢，能够保证树脂在固化过程中更加均匀，从而形成更加均匀的膜层；疏水氧化物可以增加浆料的触变性，使得浆料具有更好的印刷性，同时，疏水氧化物的加入也能够提高浆料的硬度、耐磨性和抗老化性。因此，本专利技术提供的以铜作为原材料的导电铜浆，不仅成本低廉，而且各原料相辅相成，得到的导电铜浆绿色环保、稳定性高、导电性好，应用于电子器件中也不易出现铜迁移现象。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1是电镀工艺的工艺流程图；
[0034]图2是浆料贯孔工艺的工艺流程图；
[0035]图3是本专利技术实施例1提供的导电铜浆灌入孔内烧结后的示意图；
[0036]图4是本专利技术提供的导电铜浆灌入横纵比为4:1通孔的双层贯孔电路板的通孔电阻测试结果图；
[0037]图5是本专利技术实施例1提供的导电铜浆分别灌入横纵比为3:1、4:1、4.5:1和5:1通孔的双层贯孔电路板的通孔电阻测试结果图；
[0038]图6是本专利技术实施例7提供的导电铜浆分别灌入横纵比为3:1、4:1、4.5:1和5:1通孔的双层贯孔电路板的通孔电阻测试结果图；
[0039]图7是本专利技术实施例13提供的导电铜浆分别灌入横纵比为3:1、4:1、4.5:1和5:1通孔的双层贯孔电路板的通孔电阻测试结果图；
[0040]图8是本专利技术提供的导电铜浆灌入横纵比为4:1通孔的双层贯孔电路板的老化实验测试结果图；
[0041]图9是本专利技术实施例1提供的导电铜浆灌入横纵比为4:1通孔的双层贯孔电路板的老化实验前的扫描电镜图；
[0042]图10是本专利技术实施例1提供的导电铜浆灌入横纵比为4:1通孔的双层贯孔电路板的老化实验后的扫描电镜图；
[0043]图11是本专利技术提供的导电铜浆的粘度测试结果图；
[0044]图12是本专利技术提供的导电铜浆的触变性测试结果图；
[0045]图13是本专利技术实施例1提供的导电铜浆灌入横纵比为4:1通孔的双层贯孔电路板的烧结后剖面图。
[0046]其中，附图标记汇总如下：
[0047]导电铜浆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.导电铜浆，其特征在于，按重量份数计，包括以下原料：铜粉40～80份、树脂1～20份、体系溶剂9～70份和疏水氧化物0～10份；其中，所述体系溶剂包括胺类化合物1～20份、稀释剂5～20份、增塑剂3～20份和消泡剂0～10份。2.根据权利要求1所述的导电铜浆，其特征在于，所述树脂选自酚醛环氧树脂、硼改性酚醛树脂、松香改性酚醛树脂、腰果酚改性酚醛树脂、氯醋树脂、聚氨酯中的一种或多种；和/或所述疏水氧化物选自二氧化硅、氧化硼、氧化锌、三氧化二铝、二氧化钛、氧化锰中的一种或多种；和/或所述胺类化合物选自2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇、三乙醇胺、具有6～15个碳原子的脂肪胺、N,N
‑
二甲基苯胺、油胺中的一种或多种；和/或所述稀释剂选自乙二醇丁醚、松节油、N,N
‑
二甲基甲酰胺中的一种或多种；和/或所述增塑剂选自二乙二醇丁醚醋酸酯、醇酯十二、乙二醇丁醚醋酸酯、柠檬酸三丁酯中的一种或多种；和/或所述消泡剂选自松油醇、聚丙烯酸酯、聚醚中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的导电铜浆，其特征在于，所述铜粉的平均粒径为200nm～5μm；和/或所述疏水氧化物的平均粒径为10～500nm；和/或所述铜粉包括微米铜和纳米铜，所述微米铜与所述纳米铜的重量比为10:0～6:...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴炳辉，王世豪，程辉，郑南峰，
申请(专利权)人：嘉庚创新实验室，
类型：发明
国别省市：