CN112638143B - 一种高效电磁屏蔽纳米银浆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电磁屏蔽用浆料技术领域，公开了一种高效电磁屏蔽纳米银浆及其制备方法，纳米银浆包括如下质量百分比的组分：纳米银粉30～80％，溶剂15～65％，交联助剂0.5～3％、促进剂0.01～2.0％，所述纳米银粉为经过功能性的硅氧烷进行表面修饰改性的纳米银粉。本发明还公开了上述高效电磁屏蔽纳米银浆的制备方法，本发明通过分子设计在纳米银粉表面修饰一种可反应的小分子硅氧烷，然后利用表面硅氧烷基团水解缩合交联的反应特性，无需添加任何聚合物即可实现涂层与基材以及银粉的粘结。同时，利用纳米银的低温烧结特性，制备出高导电性、高屏蔽效能和高可靠性的纳米银浆，粘附力可以达到5B，材料屏蔽效能大于80dB，用于系统级封装器件和PCB板级共形屏蔽。

Description

一种高效电磁屏蔽纳米银浆及其制备方法

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽用浆料技术领域，具体涉及一种高效电磁屏蔽纳米银浆及其制备方法。

背景技术

随着着科学技术和电子信息工业的高速发展，各种数字化、高频化的电子电器设备如计算机、无线电通讯设备等不断的普及应用，为信息工业革命注入了新的活力，促进了工业技术的发展，改善了人们的生活。然而，这些电子设备在工作时因电压迅速变化，向空间辐射大量不同波长和频率的电磁波，这些电磁辐射不仅会对通信与各种电子系统的信号的传播产生干扰，还可能在数字传输系中造成信息泄漏，对国家信息和安全产生威胁。此外，大剂量的电磁辐射也会影响人体的神经和淋巴系统，使人患上神经疾病和恶性肿瘤，对人类的生存环境也会造成不可忽视的危害。随着电子设备的应用，有效抑制电磁波辐射对电器和电子设备的干扰，保护人类不受电磁波辐射危害受到人们愈来愈多的重视，已成为科学研究和工业产品开发的重要任务。

抑制电磁辐射最为简便和有效的方法是利用屏蔽材料实现电磁屏蔽。电磁屏蔽材料通过与空气之间的阻抗差实现对电磁波的反射和通过自身的电磁感应实现对电磁波的涡流衰减。由于金属材料良好的导电性，传统最常见EMI屏蔽技术方案即是使用金属盖或罩来覆盖目标区域或组件。然而，该技术方案不能满足持续增加的对电子组件的微型化(越来越薄的封装)、更小占用空间(footprint)及更高封装密度的需求。由于金属罩/盖需要过多空间，因此该技术方案不能用于一些微型装置中。特别是随着高频高速5G时代的到来以及可穿戴设备的发展，电子元器件也正向着小型化、轻量化、数字化和高密度集成化方向发展，对电磁屏蔽材料提出了更高的要求，新型的屏蔽材料应满足“薄、轻、宽、强”等特点，即在相同的条件下屏蔽材料厚度薄、质量轻、吸收频带宽、吸波能力强。因此，研究开发高效、易于使用、高性价比的新型电磁屏蔽材料已成为治理空间污染，改善生活环境的关键要素。面对日益增长的社会需求，新型高效电磁屏蔽材料具有十分显著的社会和经济效益。

近几年，为了符合产品的超薄要求，与产品的超薄厚度保持一致，新一代的共形屏蔽技术越来越受到人们的重视。目前行业制备超薄屏蔽层领先的技术主要是通过溅射、电镀和喷涂三种工艺实现。溅射技术是指在真空室中，利用荷能粒子轰击镀料表面，使被轰击出的粒子在基片上沉积的技术。其制备的涂层致密度均匀，与基材的结合力强，膜厚可控重复性好，但是其靶材利用率低，设备比较复杂，成本高昂。另外，该技术在SIP封装结构中制备的共形屏蔽膜存在有一些问题，譬如与EMC的结合力差；对侧壁涂层受到限制造成覆盖率小(<50％)，可能导致屏蔽接地和可靠性能变差；处理速度慢批量生产效率低等问题。电镀技术是指在含有预镀金属的盐类溶液中，以被镀基体金属为阴极，通过电解作用，使镀液中预镀金属的阳离子在基体表面沉积出来，形成镀层的技术。该法不受基体材料形状和大小的限制，镀层均匀附着力强，可批量生产且成本低。缺点是适宜电镀的塑料品种较少，塑料电镀前必须经过特殊的活化和敏化处理。更关键的是该工艺需将SIP器件浸泡在电解液中，这可能增加器件后期失效的潜在风险。另外，由于环境等方面的要求，电镀技术也不被认可。喷涂技术是指借助于压缩空气的气流把液体雾化成雾状，喷射于物体的表面形成薄膜的涂覆技术。该技术相对以上两种技术则资金投入相对较低，操作简便，涂膜质量好，涂装效率高等。在共形屏蔽制程中可以灵活满足单层芯片的多种需求，并具有优秀的粘结性能和可靠性，制程简单清洁，投资成本低。因此，该技术被认为是一种很有吸引力的解决方案，受到了后端应用厂商的关注和青睐。

传统的电磁屏蔽浆料主要是添加型的，即是通过聚合物与导电粉复合制备。例如中国专利CN2917207Y中公开了一种环保型电磁屏蔽用导电材料，采用低松比的片状复合金属导电粉体与聚合物成膜树脂等复合，制备8～15um的屏蔽涂层，其电性能方阻为150mΩ/□。该法由于聚合物的存在使得制备的涂层电性能仅可达到10^-4～10^-5量级，无法满足SIP封装的屏蔽需求。随后CN102321402A则公开了一种由溶剂有机胺或氨水与有机银盐组成的透明导电墨水，该导电墨水在使用时需再根据基材的亲合性及粘合性添加表面活性剂或粘合剂，然后在90～200℃下加热固化得到导电线路。该方法虽然无须添加保护剂，但却存在采用有机胺或氨水作为溶剂、还需要预先制备有机银盐等，不但方法复杂、且有机银盐的稳定性较差；加之在使用中还需根据不同基板的特性，添加脂肪醇或其他物质来调节墨水的粘度，不但使用不方便、与基板的结合力较差，而且这些物质的加入仍存在影响导线最终的导电性能及表面平整度差的弊病。CN104140717A则公开了一种分散性好、稳定性高的高固含量喷印导电油墨，可低温烧结，成型后导电性能，可达到9.1～40.2mΩ/□，但是由于其体系中使用了高分子量粘度调节剂均是亲水性的树脂，其粘附能力和耐湿热性能，无法达不到电子行业使用标准。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，针对系统级(SIP)封装周围及内部EMI干扰，以及对屏蔽浆料的高导电性、高屏蔽效能和高可靠性要求，本发明提供一种高效电磁屏蔽纳米银浆及其制备方法，通过分子设计在纳米银粉表面修饰一种可反应的小分子硅氧烷，然后利用表面硅氧烷基团水解缩合交联的反应特性，无需添加任何聚合物即可实现涂层与基材以及银粉的粘结。同时，利用纳米银的低温烧结特性，制备出高导电性、高屏蔽效能和高可靠性的纳米银浆，粘附力可以达到5B，方阻小10mΩ/□，涂层屏蔽效能大于80dB。并用于系统级封装器件和PCB板级共形屏蔽。

本发明的第一个目的提供一种高效电磁屏蔽纳米银浆，所述纳米银浆包括如下质量百分比的组分：

纳米银粉30～80％；

溶剂15～65％；

交联助剂0.5～3％；

促进剂0.01～2.0％；

所述纳米银粉为经过功能性的硅氧烷进行表面修饰改性的纳米银粉。

在本发明的技术方案中，所述纳米银粉形貌选自片状、球形/类球形、正方体、三角形、棒状中的一种或多种，尺寸为5～100nm；优选为5～60nm类球形纳米银粉。

在本发明的技术方案中，纳米银粉表面修饰改性方法为，将纳米银粉的醇溶液中，加入功能性的硅氧烷和有机酸的醇溶液，超声分散，洗涤、过滤、干燥即可得到改性纳米银粉。

在本发明的技术方案中，纳米银粉、功能性的硅氧烷、有机酸三者之间的质量比为100：1～10：0.5～10。

在本发明的技术方案中，纳米银粉的醇溶液是将纳米银粉分散在醇类溶剂中得到，所述纳米银粉的质量分数为5～50％；

优选的，功能性的硅氧烷和有机酸的醇溶液是将功能性的硅氧烷和有机酸分散在醇类溶剂中得到，所述功能性的硅氧烷的质量分数为1～10％；所述有机酸的质量分数为0.5～10％；

优选的，所述醇类溶剂选自乙醇、甲醇或异丙醇中的一种；

优选的，超声分散的条件为25～60℃超声分散5～60min；

优选的，干燥条件为室温，真空干燥时间≥24h。

在本发明的技术方案中，纳米银粉表面修饰的功能性的硅氧烷选自氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(乙二胺基)丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(乙二胺基)丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯氨基三甲氧基硅烷、苯氨基三乙氧基硅烷、巯丙基甲基二甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基甲基二乙氧基硅烷、巯丙基三乙氧基硅烷一种或多种，有机酸选自异辛酸、辛酸、癸酸、新癸酸、油酸中的一种或多种，功能性的硅氧烷优选为氨丙基三乙氧基硅烷，有机酸优选为新癸酸。

在本发明的技术方案中，所述溶剂为选自乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、丁酮、环己酮、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、二乙基苯、松油醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、二乙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二丙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、乙二醇苯醚、丙二醇苯醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇丁醚醋酸酯、三乙二醇单甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯中的一种或多种，优选为丙二醇甲醚和乙二醇乙醚醋酸酯。

在本发明的技术方案中，所述交联助剂选自二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二丙基二甲氧基硅烷、二丙基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基乙基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基环己基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基乙基二乙氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、甲基环己基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷，二苯基二乙氧基硅烷，甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、羟基硅油中的一种或多种，优选为乙基三乙氧基硅烷和甲基苯基二甲氧基硅烷。

在本发明的技术方案中，所述促进剂选自辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、二丁基二月桂酸锡、异辛酸铋、月桂酸铋、新癸酸铋、环烷酸铋、环烷酸锌、异辛酸锌中的一种或多种，优选二丁基二月桂酸锡。

本发明第二个目的是提供上述所述的高效电磁屏蔽纳米银浆的制备方法，包括如下步骤：

S1、按照电磁屏蔽用纳米银浆所含组分及含量分别称取各原料，将纳米银粉分散在乙醇中超声分散均匀，然后加入功能性的硅氧烷和有机酸的乙醇溶液，超声分散，洗涤、过滤、干燥即可得到功能性硅氧烷改性纳米银粉；

S2、将改性纳米银粉、交联助剂、促进剂和溶剂混合均匀，得到混合物料；

S3、将所述混合物料进行研磨、过滤、脱泡处理，即得到高效电磁屏蔽纳米银浆。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明根据喷涂工艺的需求，从分子设计的角度对纳米银粉表面进行修饰改性，通过可反应的小分子硅氧烷的接枝，及水解缩合交联的反应特性，无需添加任何聚合物即可实现涂层与EMC基材之间形成良好的结合力。同时，有效避免了不导电的聚合物有机载体对纳米颗粒之间的接触和烧结的阻隔，显著提高纳米银粉之间接触机率，降低固化物的接触电阻。

(2)本发明选用反应型的小分子硅氧烷与有机酸结合，有效提升纳米银的分散性；同时，配合醇类溶剂，显著地抑制了硅氧烷基团的水解，大大提高纳米银浆的稳定性，从而解决喷涂低粘度银浆常常出现的沉降和喷涂工艺不稳定的问题。

(3)本发明采用纳米银作为导电颗粒，其可以在120～170℃实现低温烧结，形成致密的金属层，显著降低纳米银粉之间的界面接触电阻，获得高可靠性的导电网络，对于制备超薄层高性能电磁屏蔽材料具有重要意义。

(4)本发明得到的高性能电磁屏蔽纳米银浆，固化后导电率在4.2～6.5×10^-6(Ω·cm)，附着力5B，100MHz～6GHz材料屏蔽效能大于80dB。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

需要说明的是，本发明涉及到的银粉尺寸均指的是粒径，纳米银粉是直接购买于宁波金雷纳米材料科技有限公司和佛山市金纳新材料科技有限公司；下述实施例中氨丙基三乙氧基硅烷、丙二醇单甲醚、松油醇、甲基苯基二甲氧基硅烷、二月桂酸二丁基锡、异辛酸铋、新癸酸、异辛酸等均是分析纯，采购于阿拉丁试剂股份有限公司。

实施例1

一种高效电磁屏蔽纳米银浆，包括如下质量的组分：

JL NANO-20纳米银(纳米银粉)：70g

丙二醇甲醚(溶剂)：14g

二乙二醇丁醚(溶剂)：15g

甲基苯基二甲氧基硅烷(交联助剂)：1.0g

二丁基二月桂酸锡(促进剂)：0.01。

本实施例电磁屏蔽纳米银浆的制备方法，包括以下步骤：

S1、纳米银粉表面修饰改性：首先将70g的纳米银粉(JL NANO-20)分散在395g乙醇中超声分散15min，然后将3.0g氨丙基三乙氧基硅烷、新癸酸1.5g和40g乙醇溶液混合均匀后加入到上述纳米银粉乙醇溶液中，于室温超声分散30min；最后，洗涤、过滤、室温真空干燥24h即可得到功能性硅氧烷改性纳米银粉。

S2、按照上述高效电磁屏蔽纳米银浆所含组分及含量分别称取各原料，将步骤S1得到的改性纳米银粉、甲基苯基二甲氧基硅烷、二丁基二月桂酸锡和丙二醇单醚、二乙二醇丁醚混合均匀；最后进行研磨、过滤、脱泡处理，即得到高效电磁屏蔽纳米银浆1，经测试，电磁屏蔽银浆1固化后的涂层厚度10um，体积电阻率4.2*10^-6Ω·cm，屏蔽效能88dB。

实施例2

一种高效电磁屏蔽纳米银浆，包括如下质量的组分：

JL NANO-20纳米银(纳米银粉)：65g

丙二醇甲醚(溶剂)：22g

松油醇(溶剂)：11g

甲基苯基二甲氧基硅烷(交联助剂)：2.0g

二月桂酸二丁基锡(促进剂)：0.01g

本实施例电磁屏蔽纳米银浆的制备方法：

S1、纳米银粉表面修饰改性：首先将65g的纳米银粉(JL NANO-20)分散在685g乙醇中超声分散15min，然后将3.0g氨丙基三乙氧基硅烷、新癸酸1.5g和79g乙醇溶液加入到上述纳米银乙醇溶液中，于室温超声分散30min；最后，洗涤、过滤、室温真空干燥24h即可得到功能性硅氧烷改性纳米银粉。

S2、按照上述高效电磁屏蔽纳米银浆所含组分及含量分别称取各原料，将步骤S1得到的改性纳米银粉、甲基苯基二甲氧基硅烷、二月桂酸二丁基锡和丙二醇甲醚、松油醇混合均匀；最后进行研磨、过滤、脱泡处理，即得到高效电磁屏蔽纳米银浆2，经测试，电磁屏蔽银浆2固化后的涂层厚度10um，体积电阻率5.1*10^-6Ω·cm，屏蔽效能86dB。

实施例3

一种高效电磁屏蔽纳米银浆包括如下质量的组分：

JL NANO-20纳米银(纳米银粉)：50g

丁醇(溶剂)：45g

松油醇(溶剂)：14g

二甲基二甲氧基硅烷(交联助剂)：0.8g

异辛酸铋(促进剂)：0.2g

本实施例电磁屏蔽纳米银浆的制备方法：

S1、纳米银粉表面修饰改性：首先将50g的纳米银粉(JL NANO-20)分散在395g乙醇中超声分散15min，然后将2.5gN-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、异辛酸2.0g和40g乙醇溶液加入到上述纳米银乙醇溶液中，于室温超声分散30min；最后，洗涤、过滤、室温真空干燥24h即可得到功能性硅氧烷改性纳米银粉。

S2、按照上述高效电磁屏蔽纳米银浆所含组分及含量分别称取各原料，将步骤S1得到的改性纳米银粉、二甲基二甲氧基硅烷、异辛酸铋和丁醇、松油醇混合均匀；最后进行研磨、过滤、脱泡处理，即得到高效电磁屏蔽纳米银浆3，经测试，电磁屏蔽银浆3固化后的涂层厚度6um，体积电阻率4.8*10^-6Ω·cm，屏蔽效能87dB。

实施例4

一种高效电磁屏蔽纳米银浆包括如下质量的组分：

JN NP-50纳米银(纳米银粉)：65g

二乙二醇丁醚(溶剂)：20g

松油醇(溶剂)：14g

二甲基二甲氧基硅烷(交联助剂)：0.9g

异辛酸铋(促进剂)：0.1g

本实施例电磁屏蔽纳米银浆的制备方法：

S1、纳米银粉表面修饰改性：首先将65g的纳米银粉(JN NP-50)分散在395g乙醇中超声分散15min，然后将3.0g氨丙基三乙氧基硅烷、新癸酸1.5g和40g乙醇溶液加入到上述纳米银乙醇溶液中，于室温超声分散30min；最后，洗涤、过滤、室温真空干燥24h即可得到功能性硅氧烷改性纳米银粉。

S2、按照上述高效电磁屏蔽纳米银浆所含组分及含量分别称取各原料，将步骤S1得到的改性纳米银粉、二甲基二甲氧基硅烷、异辛酸铋和二乙二醇丁醚、松油醇混合均匀；最后进行研磨、过滤、脱泡处理，即得到高效电磁屏蔽纳米银浆4，经测试，电磁屏蔽银浆4固化后的涂层厚度10um，体积电阻率5.6*10^-6Ω·cm，屏蔽效能84dB。

实施例5

一种高效电磁屏蔽纳米银浆包括如下质量的组分：

JN NP-50纳米银(纳米银粉)：30g

松油醇(溶剂)：22g

二乙二醇丁醚醋酸酯(溶剂)：45g

苯基三甲氧基硅烷(交联助剂)：3.0g；

新癸酸铋(促进剂)：0.05g。

本实施例电磁屏蔽纳米银浆的制备方法：

S1、纳米银粉表面修饰：首先将30g的纳米银粉(JN NP-50)分散在395g乙醇中超声分散15min，然后将2.0g氨丙基三乙氧基硅烷、新癸酸1.0g和40g乙醇溶液加入到上述纳米银乙醇溶液中，于室温超声分散30min；最后，洗涤、过滤、室温真空干燥24h即可得到功能性硅氧烷改性纳米银粉。

S2、按照上述高效电磁屏蔽纳米银浆所含组分及含量分别称取各原料，将步骤S1得到的改性纳米银粉、交联助剂、促进剂和溶剂混合均匀；最后进行研磨、过滤、脱泡处理，即得到高效电磁屏蔽纳米银浆5，经测试，电磁屏蔽银浆5固化后的涂层厚度5um，体积电阻率6.5*10^-6Ω·cm，屏蔽效能80dB。

对比例1

对比例1是常规的电磁屏蔽浆料，其中，改性丁腈橡胶直接购买得到，与实施例1的区别在于，对比例1的电磁屏蔽浆料，按重量份数包括如下组分：

制备方法：

首先依次称取化学计量的环氧树脂和改性丁腈橡胶，将其溶解在溶剂中，然后加入银粉分散均匀，并于常温放置24h；然后依次加入固化剂、固化促进剂和剩余溶剂，并混合均匀；最后，进行研磨、过滤、真空脱泡处理，即可得到对比电磁屏蔽银浆1，经测试，对比电磁屏蔽银浆1的粘度470cps，体积电阻率1.0*10^-4Ω·cm，屏蔽效能70dB。

对比例2

对比例2是常规的电磁屏蔽浆料，与实施例1的区别在于，可喷涂电磁屏蔽银浆，按重量份数包括如下组分：

E51环氧树脂70份

DEN439酚醛环氧树脂30份

E100芳胺固化剂30份

2-乙基-4-甲基咪唑固化促进剂0.6份

银粉(片状，1～3um)1200份

松油醇溶剂100份

乙基卡必醇醋酸酯溶剂650份。

制备方法：

首先依次称取化学计量的环氧树脂，将其溶解在溶剂中，然后加入银粉分散均匀，并于常温放置24h；然后依次加入固化剂、固化促进剂和剩余溶剂，并混合均匀；最后，进行研磨、过滤、真空脱泡处理，即可得到对比电磁屏蔽银浆2，经测试，对比电磁屏蔽银浆2的粘度430cps，体积电阻率4.6*10^-5Ω·cm，屏蔽效能73dB。

性能测试

将实施例以及对比例制备得到的电磁屏蔽浆料进行如下性能测试：

(1)体积电阻率的测定

载片用无水乙醇进行清洗，贴上绝缘胶布，将中间用钢刀割成标准的长方形，后进行电磁屏蔽浆料涂抹。将涂抹后的载片放入烘箱中进行固化。固化后，待电磁屏蔽浆料冷去后，用微米千分尺测量导电胶片的厚度，用游标卡尺测定电磁屏蔽浆料的宽度，用直流数字电阻测试仪直接测量电阻。

按照下面(1)的公式计算其体积电阻率。

式中：ρ——电阻率，Ω·cm；

R——测量的电阻，Ω；

w——胶层的宽度，cm；

t——胶层的厚度，cm；

L——胶层的长度，cm。

每片载片上量取五个地方的厚度，取其平均值；每个配方制作5个试样，取这5个电阻率的平均值。

(2)拉伸剪切强度的测定

拉伸剪切强度按照GB7124-86《胶粘剂拉伸剪切强度测定方法，金属对金属》中规定的要求进行测试，以(100±10)mm/min的稳定速度加载。

(3)屏蔽性能的测定

法兰同轴腔的测试频率在30MHz～20GHz的范围内。该测试方法是根据《电磁屏蔽材料屏蔽效能测量方法》GJB 6190-2008要求设计--法兰同轴测试装置，腔体由内导体和外导体构成，且两部分导体是分离的，样品放置在两个腔体的对接处，通过法兰和尼龙螺钉将腔体的两部分连接起来，利用N5230C网络分析仪对SIP屏蔽涂层样品进行屏蔽效能测试。

(4)可靠性测试

1.PCT：高压蒸煮试验Pressure Cook Test(Autoclave Test)

依据JESD22-A102标准，将待测试样品放于高压蒸煮试验箱内，设置测试条件为130℃，85％RH,Static bias，15PSIG(2atm)，96h。

2.高低温冲击试验(Thermal Shock Test)

依据JESD22-A104-A标准，将待测试样品放于高低温冲击试验中，设置测试条件：-55℃ to 125℃，1000次。

3.高温储存试验(High Temperature Storage Life Test)

依据JESD22-A103-A标准，将待测试样品放于高温存储试验箱中，设置测试条件：150℃，1000h。

测试结果和条件如表1：

表1实施例1-5以及对比例1-2得到的电磁屏蔽浆料性能测试

经实施例1-5与对比例1-2比较，从表1可以看出，在电磁屏蔽纳米银浆配方中采用反应性小分子硅氧烷和有机酸改性后，浆料的稳定性显著提升，没有分层和析出；其次，固化后屏蔽涂层具有非常优异的电性能，屏蔽性能均大于80dB，尤其是采用更小的尺寸的纳米银其屏蔽性能可以达到85dB以上，同时，由于纳米银的烧结可以获得更薄更致密的屏蔽涂层，并通过严苛的可靠性测试。因此，通过本发明公开的技术方案可以获得超薄高效屏蔽的涂层，并用于系统级封装器件和PCB板级共形屏蔽。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种高效电磁屏蔽纳米银浆，其特征在于：包括如下质量百分比的组分：

纳米银粉30～80％；

溶剂15～65％；

交联助剂0 .5～3％；

促进剂0 .01～2 .0％；

所述纳米银粉为经过功能性的硅氧烷进行表面修饰改性的纳米银粉，纳米银粉表面修饰改性方法为，将纳米银粉的醇溶液中，加入功能性的硅氧烷和有机酸的醇溶液，超声分散，洗涤、过滤、干燥即可得到改性纳米银粉；

纳米银粉、功能性的硅氧烷、有机酸三者之间的质量比为100：1～10：0 .5～10；

纳米银粉表面修饰的功能性的硅氧烷选自氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(乙二胺基)丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(乙二胺基)丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯氨基三甲氧基硅烷、苯氨基三乙氧基硅烷、巯丙基甲基二甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基甲基二乙氧基硅烷、巯丙基三乙氧基硅烷一种或多种，有机酸选自异辛酸、辛酸、癸酸、新癸酸、油酸中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的一种高效电磁屏蔽纳米银浆，其特征在于：所述功能性的硅氧烷为氨丙基三乙氧基硅烷，有机酸为新癸酸。

3.根据权利要求1所述的一种高效电磁屏蔽纳米银浆，其特征在于：所述纳米银粉形貌选自片状、球形/类球形、正方体、三角形、棒状中的一种或多种，尺寸为5～100nm。

4.根据权利要求3所述的一种高效电磁屏蔽纳米银浆，其特征在于：所述纳米银粉尺寸为5～60nm类球形纳米银粉。

5.根据权利要求1所述的一种高效电磁屏蔽纳米银浆，其特征在于：纳米银粉的醇溶液是将纳米银粉分散在醇类溶剂中得到，所述纳米银粉的质量分数为5～50％；所述功能性的硅氧烷的质量分数为1～10％；所述有机酸的质量分数为0 .5～10％。

6.根据权利要求5所述的一种高效电磁屏蔽纳米银浆，其特征在于：所述醇类溶剂选自乙醇、甲醇或异丙醇中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种高效电磁屏蔽纳米银浆，其特征在于：所述功能性的硅氧烷和有机酸的醇溶液是将功能性的硅氧烷和有机酸分散在醇类溶剂中得到；超声分散的条件为25～60℃超声分散5～60min；干燥条件为室温，真空干燥时间≥24h。

8.根据权利要求1所述的一种高效电磁屏蔽纳米银浆，其特征在于：所述溶剂为选自乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、丁酮、环己酮、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、二乙基苯、松油醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、二乙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二丙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、乙二醇苯醚、丙二醇苯醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇丁醚醋酸酯、三乙二醇单甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯中的一种或多种。

9.根据权利要求8所述的一种高效电磁屏蔽纳米银浆，其特征在于：所述溶剂为丙二醇甲醚和乙二醇乙醚醋酸酯。

10.根据权利要求1所述的一种高效电磁屏蔽纳米银浆，其特征在于：所述交联助剂选自二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二丙基二甲氧基硅烷、二丙基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基乙基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基环己基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、甲基乙基二乙氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、甲基环己基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷，二苯基二乙氧基硅烷，甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、羟基硅油中的一种或多种。

11.根据权利要求10所述的一种高效电磁屏蔽纳米银浆，其特征在于：所述交联助剂为乙基三乙氧基硅烷和甲基苯基二甲氧基硅烷。

12.根据权利要求1所述的一种高效电磁屏蔽纳米银浆，其特征在于：所述促进剂选自辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、二丁基二月桂酸锡、异辛酸铋、月桂酸铋、新癸酸铋、环烷酸铋、环烷酸锌、异辛酸锌中的一种或多种。

13.根据权利要求12所述的一种高效电磁屏蔽纳米银浆，其特征在于：所述促进剂为二丁基二月桂酸锡。

14.根据权利要求1-13任意一项所述的高效电磁屏蔽纳米银浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、按照电磁屏蔽用纳米银浆所含组分及含量分别称取各原料，将纳米银粉分散在乙醇中超声分散均匀，然后加入功能性的硅氧烷和有机酸的乙醇溶液，超声分散，洗涤、过滤、干燥即可得到功能性硅氧烷改性纳米银粉；

S2、将改性纳米银粉、交联助剂、促进剂和溶剂混合均匀，得到混合物料；

S3、将所述混合物料进行研磨、过滤、脱泡处理，即得到高效电磁屏蔽纳米银浆。