專(zhuān)利名稱(chēng)：一種納米金-錫-銅合金導(dǎo)電油墨的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明屬于印刷電路板技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種納米金-錫-銅合金導(dǎo)電油墨的制備方法。
背景技術(shù)：
:在印刷電路板中，構(gòu)成線路的材料可以采用導(dǎo)電油墨通過(guò)印刷工藝來(lái)形成。通常的做法是將導(dǎo)電油墨印在印刷電路基板上，然后使油墨在室溫下固化，或在烘箱內(nèi)固化。現(xiàn)有技術(shù)中構(gòu)成印刷電路板線路的導(dǎo)電油墨一般分為金系導(dǎo)電油墨、銀系導(dǎo)電油墨以及銅系導(dǎo)電油墨。銅系導(dǎo)電相比銀系導(dǎo)電油墨的價(jià)格便宜，但是由于銅容易氧化，所以導(dǎo)致銅系導(dǎo)電的導(dǎo)電性能不穩(wěn)定。銀系導(dǎo)電油墨雖然導(dǎo)電性能較好，但是銀系導(dǎo)電油墨烘干后所形成的導(dǎo)電線路都較軟，而且銀系油墨形成的線路在直流大電流的工作環(huán)境中，由于容易產(chǎn)生銀遷移，因此線路的電學(xué)性能不能完全滿(mǎn)足直流大電流的工作環(huán)境需求，而且，銀的功函數(shù)高，高的功函數(shù)，導(dǎo)致了低性能和低效率。與銀系油墨和銅系油墨相比較，金系導(dǎo)電油墨的抗氧化性能最好，強(qiáng)度適中。但是，由于金系油墨的成本較高，如果油墨的導(dǎo)電微粒都采用金來(lái)制作，其成本劣勢(shì)不容忽視。因此，有必要研究一種既能適合在直流大電流下穩(wěn)定工作，又能盡可能降低成本的導(dǎo)電油墨，通過(guò)采用這種導(dǎo)電油墨來(lái)制作印刷電路板的導(dǎo)電線路，并與線路阻焊工藝結(jié)合，從而提升印刷電路板的性能和使用壽命。專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為:CN1783355A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種銅銀合金導(dǎo)體漿料及其制備方法，在該專(zhuān)利中漿料的組分含量分別為:銅銀合金納米粒子35 50Wt%，松油醇30 45Wt%，玻璃粉5 25Wt%，乙基纖維素I 5Wt%，無(wú)水乙醇2 5Wt%。所述銅銀合金納米粒子的平均粒徑為80 100納米，粒子中銀含量為5 20Wt%。但是該納米銅銀合金導(dǎo)電漿料的燒結(jié)溫度 仍然維持在210°C 220°C，仍然有所偏高，該偏高的燒結(jié)溫度容易導(dǎo)致電路板短路或者失效
發(fā)明內(nèi)容
:為此，本發(fā)明提供一種制備導(dǎo)電油墨的方法，該導(dǎo)電油墨具有納米金-錫-銅合金，采用該導(dǎo)電油墨來(lái)構(gòu)成印刷電路板線路，不僅可以降低燒結(jié)溫度，而且納米金-錫-銅合金抗氧化能力也相對(duì)較高，因此燒結(jié)時(shí)不需要保護(hù)氣體。本發(fā)明提出的導(dǎo)電油墨的制備方法包括如下步驟:(I)按重量份計(jì)，稱(chēng)取10份粒徑分布范圍為20nm IOOnm的納米金-錫-銅合金粉體、2份的助劑和88份溶劑；(2)制備溶劑，將水、醇類(lèi)、醚類(lèi)和酯類(lèi)添加到攪拌器中攪拌來(lái)制備所述溶劑；(3)制備助劑，將表面活性劑和分散劑添加到攪拌器中攪拌來(lái)制備所述助劑；(4)將所述納米金-錫-銅合金粉分散到所述溶劑后，添加所述助劑，并在超聲振蕩設(shè)備中研磨分散30分鐘后制得所述導(dǎo)電油墨；
其中，所述納米金-錫-銅合金微粒中銀、錫和銅的含量按質(zhì)量百分比計(jì)，分別為:金:2% 5%，錫:5% 15%，銅:80% 95% ;其中，所述88份溶劑中包含18份水、50份醇類(lèi)、10醚類(lèi)和10份酯類(lèi)，所述2份助劑包括I份表面活性劑、0.5份分散劑和0.5份還原劑。其中，溶劑的制備通過(guò)將所述18份水、50份醇類(lèi)、10份醚類(lèi)和10份酯類(lèi)在攪拌器中均勻攪拌制得。其中，所述醇類(lèi)包括:由乙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、苯甲醇組成的組中的一種或多種。醚類(lèi)包括:由乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚組成的組中的一種或多種。酯類(lèi)包括:醋酸丁酯或醋酸乙酯。其中，助劑包括表面活性劑、分散劑、還原劑中的一種或多種；其中，表面活性劑包括:由硬脂酸、油酸、月桂酸、三乙醇胺、月桂醇硫酸鈉、果膠酸鈉、羥甲基淀粉等組成的組中的一種或多種；其中，分散劑包括:由烷基硫醇、烷基酸、烷基胺、烷基磷酸組成的組中的一種或多種；還原劑包括:由抗壞血酸、水合肼、甲酸和甲醛組成的組中的一種或多種；優(yōu)選地，所述納米金-錫-銅合金微粒中金、錫和銅的含量按質(zhì)量百分比計(jì)，分別為:3%,7%,90%o
具體實(shí)施方式
:下面通過(guò)具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的納米金-錫-銅合金油墨的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施方式1: 導(dǎo)電油墨的制備方法包括如下步驟:(I)按重量份計(jì)，稱(chēng)取10份粒徑分布范圍為20nm IOOnm的納米金-錫-銅合金粉體、2份的助劑和88份溶劑；其中，所述納米金-錫-銅合金微粒中銀、錫和銅的含量按質(zhì)量百分比計(jì)，分別為:金:2% 5%，錫:5% 15%，銅:80% 95%(2)制備溶劑，將18份水、50份醇類(lèi)、10醚類(lèi)和10份酯類(lèi)添加到攪拌器中攪拌來(lái)制備所述溶劑；所述醇類(lèi)、醚類(lèi)和酯類(lèi)并沒(méi)有特別的限制，只要在常溫下位液態(tài)即可。在本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述醇類(lèi)包括:由乙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、苯甲醇組成的組中的一種或多種。醚類(lèi)包括:由乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚組成的組中的一種或多種。酯類(lèi)包括:醋酸丁酯或醋酸乙酯。(3)制備助劑，將表面活性劑、分散劑、還原劑中的一種或多種添加到攪拌器中攪拌來(lái)制備所述助劑。具體的，所述2份助劑包括I份表面活性劑、0.5份分散劑和0.5份還原劑。其中，表面活性劑、分散劑、還原劑沒(méi)有特別的限制，但是在本發(fā)明中，優(yōu)選地，表面活性劑包括:由硬脂酸、油酸、月桂酸、三乙醇胺、月桂醇硫酸鈉、果膠酸鈉、羥甲基淀粉等組成的組中的一種或多種；分散劑包括:由烷基硫醇、烷基酸、烷基胺、烷基磷酸組成的組中的一種或多種；還原劑包括:由抗壞血酸、水合肼、甲酸和甲醛組成的組中的一種或多種；(4)將所述納米金-錫-銅合金粉分散到所述溶劑后，添加所述助劑，并在超聲振蕩設(shè)備中研磨分散30分鐘后制得所述導(dǎo)電油墨。實(shí)施方式2:導(dǎo)電油墨的制備方法包括如下步驟:(I)按重量份計(jì)，稱(chēng)取10份粒徑分布范圍為20nm IOOnm的納米金-錫-銅合金粉體、2份的助劑和88份溶劑；其中，所述納米金-錫-銅合金微粒中銀、錫和銅的含量按質(zhì)量百分比計(jì)，分別為:3%，7%，90%。(2)制備溶劑，將18份水、50份醇類(lèi)、10醚類(lèi)和10份酯類(lèi)添加到攪拌器中攪拌來(lái)制備所述溶劑；所述醇類(lèi)、醚類(lèi)和酯類(lèi)并沒(méi)有特別的限制，只要在常溫下位液態(tài)即可。在本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述醇類(lèi)包括:由乙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、苯甲醇組成的組中的一種或多種。醚類(lèi)包括:由乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚組成的組中的一種或多種。酯類(lèi)包括:醋酸丁酯或醋酸乙酯。(3)制備助劑，將表面活性劑、分散劑、還原劑中的一種或多種添加到攪拌器中攪拌來(lái)制備所述助劑。具體的，所述2份助劑包括I份表面活性劑、0.5份分散劑和0.5份還原劑。其中，表面活性劑、分散劑、還原劑沒(méi)有特別的限制，但是在本發(fā)明中，優(yōu)選地，表面活性劑包括:由硬脂酸、油酸、月桂酸、三乙醇胺、月桂醇硫酸鈉、果膠酸鈉、羥甲基淀粉等組成的組中的一種或多種；分散劑包括:由烷基硫醇、烷基酸、烷基胺、烷基磷酸組成的組中的一種或多種；還原劑包括:由抗壞血酸、水合肼、甲酸和甲醛組成的組中的一種或多種；(4)將所述納米金 -錫-銅合金粉分散到所述溶劑后，添加所述助劑，并在超聲振蕩設(shè)備中研磨分散30分鐘后制得所述導(dǎo)電油墨。本發(fā)明制備的納米金-錫-銅合金導(dǎo)電油墨降低了導(dǎo)電油墨的燒結(jié)溫度，同時(shí)相比納米銅銀合金導(dǎo)電油墨而言，提高了導(dǎo)電油墨在燒結(jié)時(shí)的抗氧化能力。另一方面，由于銅、錫的價(jià)格相比銀都要便宜不少，所以相比采用納米銀顆粒作為導(dǎo)電填料，降低了原料成本。以上實(shí)施方式已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，但上述實(shí)施方式并非為了限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種納米金-錫-銅合金導(dǎo)電油墨的制備方法，按順序包括如下步驟: (1)按重量份計(jì)，稱(chēng)取10份粒徑分布范圍為20nm IOOnm的納米金-錫-銅合金粉體、2份的助劑和88份溶劑； (2)制備溶劑，將水、醇類(lèi)、醚類(lèi)和酯類(lèi)添加到攪拌器中攪拌來(lái)制備所述溶劑； (3)制備助劑，將表面活性劑、分散劑和還原劑添加到攪拌器中攪拌來(lái)制備所述助劑； (4)將所述納米金-錫-銅合金粉分散到所述溶劑后，添加所述助劑，并在超聲振蕩設(shè)備中研磨分散30分鐘后制得所述導(dǎo)電油墨。
2.如權(quán)利要求1所述的納米金-錫-銅合金導(dǎo)電油墨的制備方法，其特征在于: 其中，所述納米金-錫-銅合金微粒中銀、錫和銅的含量按質(zhì)量百分比計(jì)，分別為:金:2% 5%，錫:5% 15%，銅:80% 95%，優(yōu)選地，所述納米金-錫-銅合金微粒中金、錫和銅的含量按質(zhì)量百分比計(jì)，分別為:3 %，7 %，90%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的納米金-錫-銅合金導(dǎo)電油墨的制備方法，其特征在于: 其中，所述88份溶劑中包含18份水、50份醇類(lèi)、10醚類(lèi)和10份酯類(lèi)，所述2份助劑包括I份表面活性劑、0.5份分散劑和0.5份還原劑。
4.如權(quán)利要求1-3任意之一所述的納米金-錫-銅合金導(dǎo)電油墨的制備方法，其特征在于: 其中，88份溶劑的制備通過(guò)將所述18份水、50份醇類(lèi)、10份醚類(lèi)和10份酯類(lèi)在攪拌器中均勻攪拌制得； 其中，所述醇類(lèi)包括:由乙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、苯甲醇組成的組中的一種或多種；醚類(lèi)包括:由乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚組成的組中的一種或多種；酯類(lèi)包括:醋酸丁酯或醋酸乙酯。
5.如權(quán)利要求1-4任意之一所述的納米金-錫-銅合金導(dǎo)電油墨的制備方法，其特征在于: 其中，助劑包括表面活性劑、分散劑、還原劑中的一種或多種； 其中，表面活性劑包括:由硬脂酸、油酸、月桂酸、三乙醇胺、月桂醇硫酸鈉、果膠酸鈉、羥甲基淀粉等組成的組中的一種或多種； 其中，分散劑包括:由烷基硫醇、烷基酸、烷基胺、烷基磷酸組成的組中的一種或多種；還原劑包括:由抗壞血酸、水合肼、甲酸和甲醛組成的組中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種納米金-錫-銅合金導(dǎo)電油墨的制備方法，按順序包括如下步驟(1)按重量份計(jì)，稱(chēng)取10份粒徑分布范圍為20nm～100nm的納米金-錫-銅合金粉體、5份的助劑和85份溶劑；(2)制備溶劑，將水、醇類(lèi)、醚類(lèi)和酯類(lèi)添加到攪拌器中攪拌來(lái)制備所述溶劑；(3)制備助劑，將表面活性劑和分散劑添加到攪拌器中攪拌來(lái)制備所述助劑；(4)將所述納米金-錫-銅合金粉分散到所述溶劑后，添加所述助劑，并在超聲振蕩設(shè)備中研磨分散20分鐘后制得所述導(dǎo)電油墨。
文檔編號(hào)C09D11/02GK103146251SQ201310066249
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者曹小真, 陳信華 申請(qǐng)人:溧陽(yáng)市新力機(jī)械鑄造有限公司