專利名稱：一種用于制備導(dǎo)電銀漿的導(dǎo)電粉及導(dǎo)電銀漿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制備導(dǎo)電銀漿的導(dǎo)電粉及導(dǎo)電銀漿。
背景技術(shù)：
導(dǎo)電銀漿作為一種電子材料，在導(dǎo)電領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛。在太陽能電池及電容電極的應(yīng)用中需要高溫?zé)Y(jié)型的導(dǎo)電銀漿。傳統(tǒng)高溫?zé)Y(jié)型導(dǎo)電銀漿由導(dǎo)電相銀、粘結(jié)相玻璃、有機載體(樹脂+有機溶劑)組成，其原理是通過有機載體使導(dǎo)電銀漿能夠在低溫時具有印刷適應(yīng)性，并通過樹脂粘附在承印物表面，高溫?zé)Y(jié)時樹脂和有機溶劑揮發(fā)，玻璃相熔化成為粘結(jié)相將導(dǎo)電相粘結(jié)導(dǎo)通并附著在承印物上形成導(dǎo)電通路。此種導(dǎo)電銀漿在印刷及燒結(jié)過程中有機物的揮發(fā)會造成環(huán)境污染并對人身體造成危害，并且有些時候會出現(xiàn)有機物揮發(fā)完成之后玻璃相尚未開始融化，導(dǎo)致由導(dǎo)電銀漿獲得的導(dǎo)電線路從承印物上脫落，使導(dǎo)電線路報廢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中高溫?zé)Y(jié)型導(dǎo)電銀漿在印刷及燒結(jié)過程中造成環(huán)境污染并對人身體造成危害，由導(dǎo)電銀漿獲得的導(dǎo)電線路易從承印物上脫落的缺陷，提供一種新的用于制備導(dǎo)電銀漿的導(dǎo)電粉及導(dǎo)電銀漿。本發(fā)明的發(fā)明人在研究中意外發(fā)現(xiàn)，用硅酸鹽水泥替代現(xiàn)有高溫?zé)Y(jié)型導(dǎo)電銀漿中的有機載體，制成導(dǎo)電粉，將該導(dǎo)電粉與水和乙醇按特定比例混合制成導(dǎo)電銀漿，該導(dǎo)電銀漿在印刷及燒結(jié)過程中可極大減少對環(huán)境的污染和對人體的危害，且由該導(dǎo)電銀漿獲得的導(dǎo)電線路不易從承印物上脫落。因此，為了實現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種用于制備導(dǎo)電銀漿的導(dǎo)電粉，其特征在于，所述導(dǎo)電粉含有銀顆粒、玻璃粉、硅酸鹽水泥；所述銀顆粒的粒徑< 20μπι，以所述導(dǎo)電粉的總量為基準，所述銀顆粒的含量為70-80重量％，所述玻璃粉的含量為2-15重量所述娃酸鹽水泥的含量為5-23重量％。優(yōu)選地,所述銀顆粒的粒徑為0.5-20 μ m。所述硅酸鹽水泥的硬度優(yōu)選為32.5-52.5，進一步優(yōu)選為42.5。另一方面，本發(fā)明提供了一種導(dǎo)電銀漿，其特征在于，所述導(dǎo)電銀漿包括導(dǎo)電粉以及溶劑混合而成；所述導(dǎo)電粉為如上所述的導(dǎo)電粉，所述溶劑為水和乙醇的混合物；所述導(dǎo)電粉、水以及乙醇的重量比為1: 0.2-0.3: 0.02-0.05。優(yōu)選地，所述導(dǎo)電銀漿還包括添加劑，所述添加劑包含觸變劑、增塑劑、流平劑、增稠劑和纖維；以所述導(dǎo)電粉的重量為基準，所述添加劑的添加量為0.5-5重量％。本發(fā)明的導(dǎo)電粉以干粉料的形式儲存，具有長時間保存而不變質(zhì)的特性；本發(fā)明的導(dǎo)電銀漿，在燒結(jié)的過程中只有水及少量添加劑的揮發(fā)，比傳統(tǒng)導(dǎo)電銀漿大量的有機樹脂及溶劑的揮發(fā)更加環(huán)保健康；導(dǎo)電銀漿中的硅酸鹽水泥從低溫到高溫能提供持續(xù)的粘結(jié)性能，因此不會出現(xiàn)傳統(tǒng)導(dǎo)電銀漿低溫粘結(jié)相與高溫粘結(jié)相銜接不上而導(dǎo)致導(dǎo)電線路從承印物上脫落的問題。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。
具體實施例方式以下對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。一方面，本發(fā)明提供了一種用于制備導(dǎo)電銀漿的導(dǎo)電粉，其特征在于，所述導(dǎo)電粉含有銀顆粒、玻璃粉、硅酸鹽水泥；所述銀顆粒的粒徑< 20μπι，以所述導(dǎo)電粉的總量為基準，所述銀顆粒的含量為70-80重量％，所述玻璃粉的含量為2-15重量％，所述硅酸鹽水泥的含量為5-23重量％。本發(fā)明中，為了在制備導(dǎo)電線路時采用常用的絲網(wǎng)印刷的方式進行印刷，銀顆粒的粒徑優(yōu)選為0.5-20 μ m。根據(jù)本發(fā)明，盡管該導(dǎo)電粉含有銀顆粒、玻璃粉和硅酸鹽水泥，銀顆粒的粒徑^ 20ym,以導(dǎo)電粉的總量為基準，銀顆粒的含量為70-80重量％，玻璃粉的含量為2-15重量％，硅酸鹽水泥的含量為5-23重量％，即可實現(xiàn)本發(fā)明的目的，即更加環(huán)保健康，導(dǎo)電線路不易從承印物上脫落。但優(yōu)選情況下，硅酸鹽水泥的硬度為32.5-52.5，進一步優(yōu)選為42.5,可進一步提聞導(dǎo)電粉與承印 物的粘結(jié)力。本發(fā)明中，為了使導(dǎo)電粉各成分更均勻地混合在一起，玻璃粉的粒徑優(yōu)選為1-20 μ m,軟化溫度優(yōu)選為450-550°C。另一方面，本發(fā)明提供了一種導(dǎo)電銀漿，該導(dǎo)電銀漿包括導(dǎo)電粉以及溶劑混合而成；導(dǎo)電粉為如上所述的導(dǎo)電粉，溶劑為水和乙醇的混合物；導(dǎo)電粉、水以及乙醇的重量比為 1: 0.2-0.3: 0.02-0.05。為了進一步提高導(dǎo)電銀漿的印刷適應(yīng)性，優(yōu)選情況下，導(dǎo)電銀漿還包括添加劑，添加劑包含觸變劑、增塑劑、流平劑、增稠劑和纖維；以導(dǎo)電粉的重量為基準，添加劑的添加量為0.5-5重量％。本發(fā)明中，為了更進一步提高導(dǎo)電粉的印刷適應(yīng)性，觸變劑優(yōu)選為粒徑為5_50nm的二氧化硅；增塑劑優(yōu)選為磷酸二乙酯；流平劑優(yōu)選為丙烯酸甲酯；增稠劑優(yōu)選為羥丙基甲基纖維素；纖維優(yōu)選為碳纖維，碳纖維的長度優(yōu)選為1_3 μ m,直徑優(yōu)選為0.05-0.5 μ m。本發(fā)明中，以添加劑的總量為基準，觸變劑的含量優(yōu)選為30-60重量％，增塑劑的含量優(yōu)選為7.5-15重量％，流平劑的含量優(yōu)選為7.5-15重量％，增稠劑的含量優(yōu)選為
7.5-30重量％，纖維的含量優(yōu)選為15-30重量％。在采用本發(fā)明的導(dǎo)電銀漿制備導(dǎo)電線路板時，將導(dǎo)電銀漿印刷到承印物表面，然后優(yōu)選升溫至600-800°C下固化l_3h形成導(dǎo)電線路。本發(fā)明中，對于印刷的方式無特殊要求，可以采用本領(lǐng)域常用的各種印刷方式，例如絲網(wǎng)印刷。導(dǎo)電線路板的導(dǎo)電線路的布線寬度優(yōu)選為0.5-1.0mm，布線間距優(yōu)選為
0.5-1.5mm。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在承印物表面印刷的導(dǎo)電線路所占的面積及導(dǎo)線線路的圖案可根據(jù)具體需要而定。本發(fā)明中，對于承印物無特殊要求，可以采用本領(lǐng)域常用的各種承印物，例如陶瓷基片O以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。實施例以下的實施例將對本發(fā)明作進一步的說明，但并不因此限制本發(fā)明。在下述實施例和對比例中:布線寬度和布線間距在顯微鏡下觀察測量。電阻率采用蘇州晶格電子有限公司的ST2253型數(shù)字式四探針測試儀測定。實施例1該實施例用于說明采用本發(fā)明的導(dǎo)電銀漿制備導(dǎo)電線路板。將粒徑為1-5 μ m的銀顆粒70kg、粒徑為1_5 μ m軟化溫度為500°C的玻璃粉12kg、硬度為42.5的硅酸鹽水泥18kg在混料機中混合均勻得到導(dǎo)電粉，并將得到的導(dǎo)電粉與粒徑為15-30nm的二氧化娃1.5kg、磷酸二乙酯0.5kg、丙烯酸甲酯0.5kg、輕丙基甲基纖維素lkg、碳纖維(長度為2 μ m,直徑為0.2 μ m) lkg、25kg水及5kg乙醇在攪拌機中攪拌成衆(zhòng)體狀態(tài)得到導(dǎo)電銀漿，將得到的導(dǎo)電銀漿用絲網(wǎng)印刷的方式印刷到陶瓷基片上，然后升溫至700°C下固化2h形成導(dǎo)電線路，從而得到導(dǎo)電線路板。測得導(dǎo)電線路的布線寬度為0.5mm,布線間距為0.5mm,電阻率為4Χ1(Γ5Ω.m。按照上述方式批量生產(chǎn)導(dǎo)電線路板1000塊，導(dǎo)電線路與陶瓷基片結(jié)合良好，無脫落，成品率100*%。實施例2該實施例用于說明采用本發(fā)明的導(dǎo)電銀漿制備導(dǎo)電線路板。將粒徑為5-10 μ m的銀顆粒80kg、粒徑為5_10μπι軟化溫度為450°C的玻璃粉15kg、硬度為42.5的硅酸鹽水泥5kg在混料機中混合均勻得到導(dǎo)電粉，并將得到的導(dǎo)電粉與粒徑為30-50nm的二氧化娃2kg、磷酸二乙酯0.5kg、丙烯酸甲酯0.5kg、輕丙基甲基纖維素1.0kg、碳纖維(長度為I μ m,直徑為0.05 μ m) 1.0kg、20kg水及2kg乙醇在攪拌機中攪拌成漿體狀態(tài)得到導(dǎo)電銀漿，將得到的導(dǎo)電銀漿用絲網(wǎng)印刷的方式印刷到陶瓷基片上，然后升溫至600°C下固化3h形成導(dǎo)電線路，從而得到導(dǎo)電線路板。測得導(dǎo)電線路的布線寬度為0.8謹,布線間距為1.Ctam,電阻率為I X 10 6 Ω.m。按照上述方式批量生產(chǎn)導(dǎo)電線路板1000塊，導(dǎo)電線路與陶瓷基片結(jié)合良好，無脫落，成品率100*%。實施例3該實施例用于說明采用本發(fā)明的導(dǎo)電銀漿制備導(dǎo)電線路板。將粒徑為10-20 μ m的銀顆粒75kg、粒徑為10_20 μ m軟化溫度為550°C的玻璃粉2kg、硬度為42.5的硅酸鹽水泥23kg在混料機中混合均勻得到導(dǎo)電粉，并將得到的導(dǎo)電粉與粒徑為5-15nm的二氧化娃0.3kg、磷酸二乙酯0.04kg、丙烯酸甲酯0.04kg、輕丙基甲基纖維素0.06kg、碳纖維(長度為2 μ m,直徑為0.5 μ m)0.06kg、30kg水及3kg乙醇在攪拌機中攪拌成漿體狀態(tài)得到導(dǎo)電銀漿，將得到的導(dǎo)電銀漿用絲網(wǎng)印刷的方式印刷到陶瓷基片上，然后升溫至800°C下固化Ih形成導(dǎo)電線路，從而得到導(dǎo)電線路板。測得導(dǎo)電線路的布線寬度為1.Ctam,布線間距為1.5謹，電阻率為0.8 X 10 6 Ω.m。按照上述方式批量生產(chǎn)導(dǎo)電線路板1000塊，導(dǎo)電線路與陶瓷基片結(jié)合良好，無脫落，成品率100*%。實施例4按照實施例1的方法制備導(dǎo)電線路板，不同的是，在制備導(dǎo)電銀漿時僅將導(dǎo)電粉與水和乙醇在攪拌機中攪拌成漿體狀態(tài)，而不添加添加劑。測得導(dǎo)電線路的布線寬度為
0.8臟,布線間距為1.Ctam,電阻率為4.9 X 10 5 Ω.m。按照上述方式批量生產(chǎn)導(dǎo)電線路板1000塊，導(dǎo)電線路與陶瓷基片結(jié)合良好，無脫落，成品率100*%。對比例I將粒徑為1-5 μ m的銀顆粒70kg、粒徑為1_5 μ m軟化溫度為500°C的玻璃粉12kg、18kg環(huán)氧樹脂混合均勻得到導(dǎo)電銀漿，將得到的導(dǎo)電銀漿用絲網(wǎng)印刷的方式印刷到陶瓷基片上，然后升溫至700°C下固化2h形成導(dǎo)電線路，從而得到導(dǎo)電線路板。測得導(dǎo)電線路的布線寬度為0.5_，布線間距為0.5mm,電阻率為3.8Χ10_5Ω.m。按照上述方式批量生產(chǎn)導(dǎo)電線路板1000 ±夾，有144塊電路板的導(dǎo)電線路從承印物上脫落，成品率85.6%。從上述實施例及對比例中可以看出，本發(fā)明提供的導(dǎo)電銀漿制備的導(dǎo)電線路具有導(dǎo)電的功能且導(dǎo)電線路不易從承印物上脫落。本發(fā)明的導(dǎo)電粉以干粉料的形式儲存，具有長時間保存而不變質(zhì)的特性；本發(fā)明的導(dǎo)電銀漿，在燒結(jié)的過程中只有水及少量添加劑的揮發(fā)，比傳統(tǒng)導(dǎo)電銀漿大量的有機樹脂及溶劑的揮發(fā)更加環(huán)保健康；導(dǎo)電銀漿中的硅酸鹽水泥從低溫到高溫能提供持續(xù)的粘結(jié)性能，因此不會出現(xiàn)傳統(tǒng)導(dǎo)電銀漿低溫粘結(jié)相與高溫粘結(jié)相銜接不上而導(dǎo)致導(dǎo)電線路從承印物上脫落的問題。
權(quán)利要求
1.一種用于制備導(dǎo)電銀漿的導(dǎo)電粉，其特征在于，所述導(dǎo)電粉含有銀顆粒、玻璃粉、硅酸鹽水泥；所述銀顆粒的粒徑< 20μπι，以所述導(dǎo)電粉的總量為基準，所述銀顆粒的含量為70-80重量％，所述玻璃粉的含量為2-15重量％，所述硅酸鹽水泥的含量為5-23重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電粉，其中，所述銀顆粒的粒徑為0.5-20 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電粉，其中，所述硅酸鹽水泥的硬度為32.5-52.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)電粉，其中，所述硅酸鹽水泥的硬度為42.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電粉，其中，所述玻璃粉的粒徑為1_20μπι，軟化溫度為 450-550 °C。
6.一種導(dǎo)電銀漿，其特征在于，所述導(dǎo)電銀漿包括導(dǎo)電粉以及溶劑混合而成；所述導(dǎo)電粉為權(quán)利要求1-5中任意一項所述的導(dǎo)電粉，所述溶劑為水和乙醇的混合物；所述導(dǎo)電粉、水以及乙醇的重量比為I: 0.2-0.3: 0.02-0.05。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)電銀漿，其中，所述導(dǎo)電銀漿還包括添加劑，所述添加劑包含觸變劑、增塑劑、流平劑、增稠劑和纖維；以所述導(dǎo)電粉的重量為基準，所述添加劑的添加量為0.5-5重量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電銀漿，其中，所述觸變劑為粒徑為5-50nm的二氧化硅。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電銀漿，其中，所述增塑劑為磷酸二乙酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電銀漿，其中，所述流平劑為丙烯酸甲酯。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電銀漿，其中，所述增稠劑為羥丙基甲基纖維素。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電銀漿，其中，所述纖維為碳纖維。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的導(dǎo)電銀漿，其中，所述碳纖維的長度為1-3μ m，直徑為0.05-0.5 μ m。
14.根據(jù)權(quán)利要求7-13中任意一項所述的導(dǎo)電銀漿，其中，以所述添加劑的總量為基準，所述觸變劑的含量為30-60重量％，所述增塑劑的含量為7.5-15重量％，所述流平劑的含量為7.5-15重量％，所述增稠劑的含量為7.5-30重量％，所述纖維的含量為15-30重量％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制備導(dǎo)電銀漿的導(dǎo)電粉，其特征在于，所述導(dǎo)電粉含有銀顆粒、玻璃粉、硅酸鹽水泥；所述銀顆粒的粒徑≤20μm，以所述導(dǎo)電粉的總量為基準，所述銀顆粒的含量為70-80重量％，所述玻璃粉的含量為2-15重量％，所述硅酸鹽水泥的含量為5-23重量％。還公開了一種導(dǎo)電銀漿，其特征在于，所述導(dǎo)電銀漿包括導(dǎo)電粉以及溶劑混合而成，所述導(dǎo)電粉為權(quán)利要求1-5中任意一項所述的導(dǎo)電粉，所述溶劑為水和乙醇的混合物，所述導(dǎo)電粉、水以及乙醇的重量比為1∶0.2-0.3∶0.02-0.05。本發(fā)明的導(dǎo)電粉保存時間長；本發(fā)明的導(dǎo)電銀漿，更加環(huán)保健康；由導(dǎo)電銀漿制得的導(dǎo)電線路不易從承印物上脫落。
文檔編號H01B1/22GK103177787SQ20111044117
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者富亮, 王瑋, 高寬 申請人:比亞迪股份有限公司