CN114822992B - 一种电子线路用气溶胶喷涂工艺导电银浆的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于电子线路技术领域，提供了一种电子线路用气溶胶喷涂工艺导电银浆的制备方法，包括以下步骤：步骤一、取一定比例的防沉剂、偶联剂、表面活性剂、稀释剂和溶剂混合制成有机添加剂；步骤二、取有机添加剂，以及一定比例的乙基纤维素和松油醇制得有机载体作为非导电组；步骤三、在气溶胶喷涂前两小时内，向非导电组中加入片状银粉、轻质类球形空心结构银粉和一定量的无水乙醇充分混合，制得导电银浆。本发明对导电银浆每组分不同配比对于可被气雾化并通过气溶胶喷涂的导电银浆性能的影响进行了研究，根据气雾化工艺的不同方式进行了研究，该发明最终可用于精密电子线路等电子信息产品气溶胶喷涂工艺领域，具有较高的实际应用价值。
Description
技术领域
本发明属于电子线路技术领域，尤其涉及一种电子线路用气溶胶喷涂工艺导电银浆的制备方法。
背景技术
在微电子工业的发展中，对芯片组装的工艺条件及环境保护提出了更高的要求，导电浆料因此得到了越来越广泛的应用。以超细银粉为主要导电成分的导电银浆在其中占有重要地位，如CN 104858437 A号专利，依赖于高分散机制备银浆，采用全印制电子技术应用于印刷导电线路中。
现有的印刷技术有丝网印刷技术和气溶胶印刷技术，相比于丝网印刷技术，气溶胶打印技术是一种非接触式印刷，气溶胶喷头与基底片之间没有直接接触，不会使硅片破裂，但是，现有的喷涂印刷设备，不适合长时间作业，印刷效率低，设备维护困难，对导电银浆要求极高，其导电银浆中颗粒易团聚，易堵塞气溶胶喷头；同时普通气溶胶打印还存在咖啡环效应等因素影响造成喷涂不均匀。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种电子线路用气溶胶喷涂工艺导电银浆的制备方法，旨在解决现有电子线路用导电银浆在气溶胶喷涂工艺中气雾化的问题。
本发明是这样实现的，一种电子线路用气溶胶喷涂工艺导电银浆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、取一定比例的防沉剂、偶联剂、表面活性剂、稀释剂和溶剂混合后制成有机添加剂，以及取定量的片状银粉和轻质类球形空心结构银粉备用；
步骤二、取步骤一中的有机添加剂，以及一定比例的乙基纤维素和松油醇制得有机载体作为非导电组；
步骤三、在气溶胶喷涂前两小时内，向步骤二中的非导电组中加入片状银粉、轻质类球形空心结构银粉和一定量的无水乙醇充分混合，制得气溶胶喷涂用导电银浆。
进一步的技术方案，所述步骤一中有机添加剂内各原料的质量百分比分别为防沉剂10%-13%、偶联剂28%-30%、表面活性剂32%-35%、稀释剂10%-12%以及溶剂10%-20%。
进一步的技术方案，所述步骤二中非导电组内各原料的质量百分比分别为乙基纤维素10.5%-16%、有机添加剂0.5%-2%和松油醇82%-89%。
进一步的技术方案，所述防沉剂具体为聚酰胺蜡，所述偶联剂为KH-570硅烷偶联剂，所述表面活性剂为大豆卵磷脂与溴棕三甲基铵的混合物，所述表面活性剂中大豆卵磷脂与溴棕三甲基铵的质量比为9:1，所述稀释剂为A6360，所述溶剂为溶剂ECS。
进一步的技术方案，所述步骤三中非导电组和无水乙醇重量比为1:4。
进一步的技术方案，所述步骤三中轻质类球形空心结构银粉和片状银粉的总质量与非导电组的质量百分比分别为78%和22%。
进一步的技术方案，所述片状银粉和轻质类球形空心结构银粉的质量比为1:4。
进一步的技术方案，所述片状银粉的规格为2-3μm，所述轻质类球形空心结构银粉的规格为1-2μm。
本发明实施例提供的一种电子线路用气溶胶喷涂工艺导电银浆的制备方法，本发明对导电银浆每组分不同配比对于可被气雾化并通过气溶胶喷涂的导电银浆性能的影响进行了研究，尤其是根据气雾化工艺的不同方式进行了研究，例如超声气雾化、压力式气雾化、离心式气雾化等，同时遵循了环境保护的设计原则，该发明最终可用于精密电子线路、PDS天线工艺等电子信息产品气溶胶喷涂工艺领域，具有较高的实际应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电子线路用气溶胶喷涂工艺导电银浆的制备方法制备的导电银浆喷涂一次结果图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
实施例一
一种电子线路用气溶胶喷涂工艺导电银浆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、取一定比例的防沉剂、偶联剂、表面活性剂、稀释剂和溶剂混合后制成有机添加剂，以及取定量的轻质类球形空心结构银粉和片状银粉备用；有机添加剂内各原料的质量百分比分别为防沉剂10%、偶联剂28%、表面活性剂32%、稀释剂10%以及溶剂20%；防沉剂具体为聚酰胺蜡，偶联剂具体为KH-570硅烷偶联剂，表面活性剂为大豆卵磷脂与溴棕三甲基铵的混合物，表面活性剂中大豆卵磷脂与溴棕三甲基铵的质量比为9:1，稀释剂具体为A6360，溶剂具体为溶剂ECS；片状银粉和轻质类球形空心结构银粉的质量比为1:4，片状银粉的规格为2-3μm，轻质类球形空心结构银粉的规格为1-2μm；
步骤二、取步骤一中的有机添加剂，以及一定比例的乙基纤维素和松油醇制得有机载体作为非导电组；所述非导电组内各原料的质量百分比分别为乙基纤维素10.5%、有机添加剂0.5%和松油醇89%；
步骤三、在气溶胶喷涂前两小时内，向步骤二中的非导电组中加入轻质类球形空心结构银粉、片状银粉和一定量的无水乙醇充分混合，制得气溶胶喷涂用导电银浆；非导电组和无水乙醇重量比为1:4；轻质类球形空心结构银粉和片状银粉的总质量与非导电组的质量百分比分别为78%和22%。
实施例二
一种电子线路用气溶胶喷涂工艺导电银浆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、取一定比例的防沉剂、偶联剂、表面活性剂、稀释剂和溶剂混合后制成有机添加剂，以及取定量的轻质类球形空心结构银粉和片状银粉备用；有机添加剂内各原料的质量百分比分别为防沉剂13%、偶联剂30%、表面活性剂35%、稀释剂12%以及溶剂10%；防沉剂具体为聚酰胺蜡，偶联剂具体为KH-570硅烷偶联剂，表面活性剂为大豆卵磷脂与溴棕三甲基铵的混合物，表面活性剂中大豆卵磷脂与溴棕三甲基铵的质量比为9:1，稀释剂具体为A6360，溶剂具体为溶剂ECS；片状银粉和轻质类球形空心结构银粉的质量比为1:4，片状银粉的规格为2-3μm，轻质类球形空心结构银粉的规格为1-2μm；
步骤二、取步骤一中的有机添加剂，以及一定比例的乙基纤维素和松油醇制得有机载体作为非导电组；所述非导电组内各原料的质量百分比分别为乙基纤维素16%、有机添加剂2%和松油醇82%；
步骤三、在气溶胶喷涂前两小时内，向步骤二中的非导电组中加入轻质类球形空心结构银粉、片状银粉和一定量的无水乙醇充分混合，制得气溶胶喷涂用导电银浆；非导电组和无水乙醇重量比为1:4；轻质类球形空心结构银粉和片状银粉的总质量与非导电组的质量百分比分别为78%和22%。
实施例三
一种电子线路用气溶胶喷涂工艺导电银浆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、取一定比例的防沉剂、偶联剂、表面活性剂、稀释剂和溶剂混合后制成有机添加剂，以及取定量的轻质类球形空心结构银粉和片状银粉备用；有机添加剂内各原料的质量百分比分别为防沉剂12%、偶联剂29%、表面活性剂33%、稀释剂11%以及溶剂15%；防沉剂具体为聚酰胺蜡，偶联剂具体为KH-570硅烷偶联剂，表面活性剂为大豆卵磷脂与溴棕三甲基铵的混合物，表面活性剂中大豆卵磷脂与溴棕三甲基铵的质量比为9:1，稀释剂具体为A6360，溶剂具体为溶剂ECS；片状银粉和轻质类球形空心结构银粉的质量比为1:4，片状银粉的规格为2-3μm，轻质类球形空心结构银粉的规格为1-2μm；
步骤二、取步骤一中的有机添加剂，以及一定比例的乙基纤维素和松油醇制得有机载体作为非导电组；所述非导电组内各原料的质量百分比分别为乙基纤维素13%、有机添加剂1.25%和松油醇85.75%；
步骤三、在气溶胶喷涂前两小时内，向步骤二中的非导电组中加入轻质类球形空心结构银粉、片状银粉和一定量的无水乙醇充分混合，制得气溶胶喷涂用导电银浆；非导电组和无水乙醇重量比为1:4；轻质类球形空心结构银粉和片状银粉的总质量与非导电组的质量百分比分别为78%和22%。
表1（各实施例制备所得导电银浆的性能）
| 电阻率（μΩ·cm） | 附着力 | 粘度mPa·s | 气雾化性能 | |
| 实施例一 | 12.1 | 1级 | 12 | 良好 |
| 实施例二 | 14.3 | 1级 | 15 | 较良好 |
| 实施例三 | 15 | 1级 | 19 | 一般 |
本发明上述实施例中提供了一种电子线路用气溶胶喷涂工艺导电银浆的制备方法，本发明对导电银浆每组分不同配比对于可被气雾化并通过气溶胶喷涂的导电银浆性能的影响进行了研究，尤其是根据气雾化工艺的不同方式进行了研究，例如超声气雾化、压力气雾化、离心气雾化等，同时遵循了环境保护的设计原则，主要的导电材料使用轻质类球形空心结构银粉和片状银粉进行混合，使得银浆在烧结后可形成致密导电层，同时又降低了银浆成本，该发明最终可用于精密电子线路、PDS天线工艺等电子信息产品气溶胶喷涂工艺领域，具有较高的实际应用价值，本发明所采用的创新气溶胶打印技术的基本原理是将导电银浆雾化成气溶胶再进行喷印，同时，该喷印技术不是依靠喷涂尺寸进行喷涂，而是在喷头外圈通过气流约束调节喷涂分散面积，其优点：第一，气雾化后的液滴分散均匀，颗粒不易团聚，喷涂介质输出均匀；第二，对喷头精度要求低，同时喷头加工工艺简单，喷头材料选择不受限；第三，工艺性能优良，气溶胶打印技术不容易堵塞喷头，适合长时间工作，其设备自动化程度高，有利产业化应用；第四，导电银浆的粘度要求较低，且打印分辨率高；而本专利所制备的导电银浆是专为该创新气溶胶喷涂工艺印刷导电线路而研制的，该导电银浆气雾化性能优异、能匹配现有各种气雾化工艺，且导电性能良好，同时又能减少对环境污染。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种电子线路用气溶胶喷涂工艺导电银浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、取一定比例的防沉剂、偶联剂、表面活性剂、稀释剂和溶剂混合后制成有机添加剂，以及取定量的片状银粉和轻质类球形空心结构银粉备用；
步骤二、取步骤一中的有机添加剂，以及一定比例的乙基纤维素和松油醇制得有机载体作为非导电组；
步骤三、在气溶胶喷涂前两小时内，向步骤二中的非导电组中加入片状银粉、轻质类球形空心结构银粉和一定量的无水乙醇充分混合，制得气溶胶喷涂用导电银浆；
所述步骤二中非导电组内各原料的质量百分比分别为乙基纤维素10.5%-16%、有机添加剂0.5%-2%和松油醇82%-89%；
所述步骤三中非导电组和无水乙醇重量比为1:4；
所述步骤三中轻质类球形空心结构银粉和片状银粉的总质量与非导电组的质量百分比分别为78%和22%；
所述片状银粉和轻质类球形空心结构银粉的质量比为1:4；
所述片状银粉的规格为2-3μm，所述轻质类球形空心结构银粉的规格为1-2μm。
2.根据权利要求1所述的电子线路用气溶胶喷涂工艺导电银浆的制备方法，其特征在于，所述步骤一中有机添加剂内各原料的质量百分比分别为防沉剂10%-13%、偶联剂28%-30%、表面活性剂32%-35%、稀释剂10%-12%以及溶剂10%-20%。
3.根据权利要求1或2所述的电子线路用气溶胶喷涂工艺导电银浆的制备方法，其特征在于，所述防沉剂具体为聚酰胺蜡，所述偶联剂为KH-570硅烷偶联剂，所述表面活性剂为大豆卵磷脂与溴棕三甲基铵的混合物，所述表面活性剂中大豆卵磷脂与溴棕三甲基铵的质量比为9:1，所述稀释剂为A6360，所述溶剂为溶剂ECS。
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