[發(fā)明專利]一種免燒結(jié)超細銀納米油墨的制備方法及其應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310141877.8
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN103194118A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐耀;何為;王守緒;陶志華;陳苑明
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: C09D11/02
• 分類號: C09D11/02;B22F9/24
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 張楊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于印制電子領(lǐng)域，尤其是涉及印制電子中導(dǎo)電油墨的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展印制電子作為印制電路的一個新興技術(shù)憑借其方便、低廉、環(huán)保的優(yōu)越性已經(jīng)在一些實際應(yīng)用中開始取代傳統(tǒng)的印制工藝。作為印制電子領(lǐng)域最基本的兩個元素，即導(dǎo)電油墨和打印設(shè)備，引來了廣泛的關(guān)注，能夠成功開發(fā)出商用價值的導(dǎo)電油墨就能夠帶來巨大的經(jīng)濟利益，目前國內(nèi)外已有大量的人力、物力、財力投入其中。

作為導(dǎo)電油墨的最重要的組成元素——金屬粒子，必須具備以下的性質(zhì)才能被用于制備油墨。

1）導(dǎo)電性高：高電導(dǎo)率的金屬依次有銀、銅、金、鋁等，同時兼顧成本，一般銀和銅較為常用。

2）金屬顆粒小：顆粒小有利于分散得到穩(wěn)定性更高的油墨，更重要的是噴印圖形的時候不會引起噴墨打印機等設(shè)備的堵塞。

3）不易被氧化：金屬的導(dǎo)電率會隨著金屬被氧化會大幅度降低，眾所周知銀在空氣中不容易被氧化，即使被氧化還是有較高的導(dǎo)電性；而銅在空氣中易被氧化，且銅的氧化物不導(dǎo)電。因此銀與銅相比更具優(yōu)勢。

4）燒結(jié)溫度低：通過高溫?zé)Y(jié)可以使金屬顆粒所在體系的有機成分氧化掉，而且可以使金屬顆粒融合到一體，大大增強了整體的導(dǎo)電性。但是高溫環(huán)境易引起金屬的氧化，需要做特殊的處理，相對而言低的燒結(jié)溫度不僅安全而且操作方便。

目前市面上以韓國開發(fā)出的導(dǎo)電油墨最為廣泛和成熟，韓國ANP公司的納米型產(chǎn)品DGP與DGH的銀固含量在70wt%～80wt%之間，分別能夠在120℃～150℃與230℃～300℃的時候完成燒結(jié)，燒結(jié)后電阻率為2～10μΩ·cm。韓國Inktec公司的網(wǎng)印系列、凹印系列和涂布系列產(chǎn)品分別能夠在120℃～560℃、120℃～170℃與120℃～150℃的環(huán)境下燒結(jié)，燒結(jié)過后電阻率達到3～6μΩ·cm。韓國ABC納米技術(shù)公司的NINK-Ag噴墨導(dǎo)電墨水銀固含量為20wt%，需要在150℃～350℃的環(huán)境下完成燒結(jié)，燒結(jié)后電阻率降至10μΩ·cm以下。可以看出市面上存在的銀導(dǎo)電油墨燒結(jié)溫度的范圍一般在120℃～300℃，燒結(jié)后的電阻率一般可以降至10μΩ·cm以下，如此高的燒結(jié)溫度很容易引起金屬顆粒的氧化，甚至對部分基底材料會造成一定程度的破壞，尤其不利于用在一些廉價的基材上（如塑料和紙張）。與其他金屬相比，銀的優(yōu)勢在于導(dǎo)電性和穩(wěn)定性很高，但其價格昂貴，用于大規(guī)模生產(chǎn)的銀油墨成本不低，為了減少成本擴大應(yīng)用范圍，選用廉價的基底材料也成為了必然趨勢和最有效的手段。