一種低溫固化可焊接的高導電漿料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種導電漿料，具體涉及一種低溫固化可焊接的高導電漿料及其制備方法，屬于導電材料領域。
【背景技術】
[0002]目前，可焊接漿料為高溫燒結銀漿，但是高溫燒結銀漿需要在溫度800°C進行燒結后成膜，對底材的耐溫性有著很高的要求，而且能耗大，設備投入高。普通銀漿印刷成膜后不耐焊接時候240°C左右焊接溫度導致銀漿附著力下降，造成銀漿脫落，使得不可進行焊接。有人嘗試用耐高溫有機硅制得漿料，但是有機硅附著力差，硬度低等問題，未獲得非常有效成果。
【發明內容】
[0003]為解決上述問題，本發明利用耐高溫環氧樹脂，可以使得在140~150°C烘烤5~10分鐘制得硬度高，附著力強，TG點在300~400°C，導電性好且可耐焊接溫度漿料，適用PET、玻璃、陶瓷、金屬、線路板、太陽能硅板焊接等電子電路領域。
[0004]本發明的目的是這樣實現的:
一種低溫固化可焊接的高導電漿料，其特征是，按質量份計由以下組分組成:樹脂半成品15-30份，稀釋劑1-10份，抗氧劑0.5-1份，偶聯劑0.5-1.5份，分散劑0.5份，導電粉末70-85份；
所述樹脂半成品按質量份計由以下組分組成:耐高溫環氧樹脂10-25份，潛伏性熱引發劑0.2-0.5份，穩定劑0.05-0.2份。
[0005]本發明還可以采用以下技術措施解決:
耐高溫環氧樹脂采用但不限于低官能度脂環族環氧樹脂和多官能度脂環族環氧樹脂的其中一種或兩種混合組成，脂環骨架上直接有內部環氧基，所以在固化性和固化物物性上有著優異的特性，其樹脂固化后可達到TG點大于300°C，可由一種或多種混合而成。
[0006]稀釋劑為高沸點溶劑；如尼龍酸甲酯(DBE)，二乙二醇單乙醚乙酸酯(CA)等高沸點溶劑一種或者多種的混合。
[0007]潛伏性熱固化劑為胺封閉的路易斯酸鹽；具體是AgMSAF3_(三氟甲磺酸)銀鹽或SPh3SbF6-三芳基六氟銻酸锍鹽的一種或者兩種混合組成；本發明的固化機理是胺封閉的路易斯酸鹽隨著溫度升高達到引發溫度后，釋放質子酸對環氧樹脂迅速進行開環聚合反應，可以達到快速固化，從而節約時間和能量，達到高效率，由于其活性進行了胺封閉，所以可以制得單組份漿料，25°C常溫可放置3~6月而不影響漿料性能。
[0008]穩定劑是含氮的環氧樹脂穩定劑；通過阻礙質子傳遞從而讓體系穩定。
[0009]抗氧劑是受阻酚型類抗氧劑；具體是IRGAN0X 1010或IRGAN0X 245其中一種。
[0010]偶聯劑是硅烷偶聯劑；可以是由道康寧Z-6040、Z-6020、Z-6030的一種或者多種混合組成。
[0011]分散劑是聚氨酯類或者丙烯酸酯類分散劑；具體是迪高分散劑或者畢克分散劑其中一種。
[0012]導電銀粉為片狀銀粉或片狀銅粉或片狀鎳粉其中一種，其粒徑范圍在0.5-10微米，振實密度在2~5.5g/cm3。
[0013]本發明的目的還包括一種制備低溫固化可焊接的高導電漿料的制備方法，其特征在于，其制備方法包括如下步驟:
(1)先稱取耐高溫環氧樹脂后加入潛伏性熱固化劑、穩定劑，通過恒溫40°C高速分散溶解制得樹脂半成品；
(2)稱取相應量樹脂半成品后加入相應稀釋劑、偶聯劑、抗氧劑、分散劑以及導電粉末進行攪拌分散后進行三輥機研磨分散直到細度15um以下，得到漿料。
[0014]本發明的有益效果是:
(1)本發明的漿料可140~150°C低溫固化的可焊接漿料，不需要高溫燒結，可用于不耐高溫的底材。
[0015](2)本發明采用耐高溫低官能度脂環族環氧樹脂和耐高溫多官能度脂環族環氧樹脂均是固化后TG點大于300°C的環氧樹脂，可耐焊接溫度(240°C左右)，所制得漿料不同于普通銀漿。
[0016](3)本發明的漿料中樹脂固化后附著力好且硬度高，不同于有機硅類銀漿。
[0017](4)本發明的潛伏性熱固化劑在達到引發溫度后(大約100°C)釋放質子酸，對環氧樹脂迅速開環聚合，從而達到快速固化，固化時間約5~10分鐘，節約能耗和時間，以達到提高生產效率。
[0018](5)本發明的樹脂采用耐高溫低官能度脂環族環氧樹脂(低粘度)和耐高溫多官能度脂環族環氧樹脂(高粘度或者固體)的搭配使用可以制得流動性好有身骨且印刷性適應性強的漿料，固化后可獲得高電性。
【具體實施方式】
[0019]下面結合實施例對本發明進一步說明。
[0020]第一實施例，銀漿的制備:
(1)樹脂半成品的制備:
耐高溫低官能度脂環族環氧樹脂:10份(環氧當量約100~130，TG點大約350°C);
耐高溫多官能度脂環族環氧樹脂:10份(環氧當量約150~200，TG點大約320°C);
潛伏性熱固化劑:0.4份；
穩定劑:0.2份;
通過將上述稱取的組分恒溫40°C高速分散溶解得到樹脂半成品；
耐高溫低官能度脂環族環氧樹脂，粘度大約是25°C 100~240mPa.s，潤濕性差，而耐高溫多官能度脂環族環氧樹脂是高粘度或者是固體樹脂，潤濕性好，搭配使用可獲得流動性好，身骨好，印刷適應性強的漿料，在固化后可獲得高導電性；
(2)漿料制備:
樹脂半成品:20.6粉；
稀釋劑:5份； 抗氧劑:0.5份；
偶聯劑:1份；
分散劑:0.5份;
銀粉:72.4份；
將上述稱取的組分進行攪拌分散后，進行三輥機研磨分散直到細度15um以下，得到銀漿。
[0021]將銀漿用過200網目網板印刷在底材上后進行150°C烘烤10分鐘可制得可焊接的涂膜，測得體積電阻率大約為0.8-1.5X10 4Ω.αιι，附著力為5Β，硬度可達5Η~7Η。
[0022]第二實施例，銅漿的制備:
(1)樹脂半成品的制備:
耐高溫低官能度脂環族環氧樹脂:10份(環氧當量約100~130，TG點大約350°C); 耐高溫多官能度脂環族環氧樹脂:10份(環氧當量約150~200，TG點大約320°C);
潛伏性熱固化劑:0.4份；
穩定劑:0.2份;
通過將上述稱取的組分恒溫40°C高速分散溶解得到樹脂半成品；
(2)漿料制備:
樹脂半成品:20.6粉；
稀釋劑:5份；
抗氧劑:0.5份；
偶聯劑份；
分散劑:0.5份;
銅粉:72.4份；
將上述稱取的組分進行攪拌分散后，進行三輥機研磨分散直到細度15um以下，得到銅漿。
[0023]將銅漿用過200網目網板印刷在底材上后進行150°C烘烤10分鐘可制得可焊接的涂膜，測得體積電阻率大約為4~5X 10 4Ω.αιι，附著力為5Β，硬度可達5Η~7Η。
[0024]以上所述的具體實施例，僅為本發明較佳的實施例而已，舉凡依本發明申請專利范圍所做的等同設計，均應為本發明的技術所涵蓋。
【主權項】
1.一種低溫固化可焊接的高導電漿料，其特征是，按質量份計由以下組分組成:樹脂半成品15-30份，稀釋劑1-10份，抗氧劑0.5-1份，偶聯劑0.5-1.5份，分散劑0.5份，導電粉末70-85份； 所述樹脂半成品按質量份計由以下組分組成:耐高溫環氧樹脂10-25份，潛伏性熱引發劑0.2-0.5份，穩定劑0.05-0.2份。2.根據權利要求1所述低溫固化可焊接的高導電漿料，其特征在于，耐高溫環氧樹脂采用低官能度脂環族環氧樹脂和多官能度脂環族環氧樹脂的其中一種或兩種混合組成，其樹脂固化后可達到TG點大于300°C。3.根據權利要求1所述低溫固化可焊接的高導電漿料，其特征在于，稀釋劑為高沸點溶劑。4.根據權利要求1所述低溫固化可焊接的高導電漿料，其特征在于，潛伏性熱固化劑為胺封閉的路易斯酸鹽。5.根據權利要求1所述低溫固化可焊接的高導電漿料，其特征在于，穩定劑是含氮的環氧樹脂穩定劑。6.根據權利要求1所述低溫固化可焊接的高導電漿料，其特征在于，抗氧劑是受阻酚型類抗氧劑。7.根據權利要求1所述低溫固化可焊接的高導電漿料，其特征在于，偶聯劑是硅烷偶聯劑。8.根據權利要求1所述低溫固化可焊接的高導電漿料，其特征在于，分散劑是聚氨酯類或者丙烯酸酯類分散劑。9.根據權利要求1所述低溫固化可焊接的高導電漿料，其特征在于，導電銀粉為片狀銀粉或片狀銅粉或片狀鎳粉其中一種，其粒徑范圍在0.5-10微米，振實密度在2~5.5g/3cm ο10.一種制備低溫固化可焊接的高導電漿料的制備方法，其特征在于，其制備方法包括如下步驟: (1)先稱取耐高溫環氧樹脂后加入潛伏性熱固化劑、穩定劑，通過恒溫40°C高速分散溶解制得樹脂半成品； (2)稱取相應量樹脂半成品后加入相應稀釋劑、偶聯劑、抗氧劑、分散劑以及導電粉末進行攪拌分散后進行三輥機研磨分散直到細度15um以下，得到漿料。
【專利摘要】本發明公開一種低溫固化可焊接高導電漿料及其制備方法，是一種印刷適應性極強，單一組分，可低溫快速固化，有極佳的附著力，焊接牢度強勁，超低的電阻率，適用于100-200目絲網印刷及點涂，主要用于PET，玻璃、陶瓷、金屬、線路板、太陽能硅板焊接等電子電路領域；由耐高溫環氧樹脂，稀釋劑，潛伏性熱固化劑，穩定劑，抗氧劑，偶聯劑，分散劑以及導電粒子經過混合，攪拌，研磨分散而制成。
【IPC分類】H01B1/22, C08K3/08, C08L63/00
【公開號】CN105405489
【申請號】CN201510938971
【發明人】何偉雄, 敖玉銀
【申請人】佛山市順德區百銳新電子材料有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月16日