[發(fā)明專利]一種導(dǎo)體漿料及導(dǎo)體材料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911302883.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN110942842A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何建華;陳俏明;吳海斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東風(fēng)華高新科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01B1/22
• 分類號(hào): H01B1/22;H01B1/16;H01B1/24;H01B1/18;H01B13/00;H01C7/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

本發(fā)明涉及一種導(dǎo)體漿料及導(dǎo)體材料。本發(fā)明的導(dǎo)體漿料包含下述重量百分比的組分：銀粉20％～40％、石墨烯0.01％～20％、玻璃粉1％～8％、有機(jī)載體45％～70％。本發(fā)明導(dǎo)體漿料中銀含量極低，僅為20％到40％，這打破了傳統(tǒng)高銀高導(dǎo)的思維束縛，是國(guó)產(chǎn)電子材料極限領(lǐng)域的新突破，能有效的為下游企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高生存空間；同時(shí)，在導(dǎo)體漿料中加入石墨烯，利用石墨烯優(yōu)良的電學(xué)性能彌補(bǔ)降銀帶來(lái)的缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種漿料及其應(yīng)用，具體涉及一種導(dǎo)體漿料及導(dǎo)體材料。

背景技術(shù)

從片式貼片電阻產(chǎn)生以來(lái)，背電極漿料一直都有，最初的生產(chǎn)企業(yè)有日本的住礦，韓國(guó)大洲等，隨著貼片電阻企業(yè)成本化的推進(jìn)，我們開發(fā)了金屬含量為50％的背電極漿料，一舉替代了進(jìn)口。然而，高金屬含量背電極漿料會(huì)增加生產(chǎn)成本。導(dǎo)體材料領(lǐng)域需要不斷探索與挑戰(zhàn)，不斷挖掘技術(shù)潛力與極限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種生產(chǎn)成本低且導(dǎo)電性能好的導(dǎo)體漿料及由其制得的導(dǎo)體材料。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種導(dǎo)體漿料，其包含下述重量百分比的組分：銀粉20％～40％、石墨烯0.01％～20％、玻璃粉1％～8％、有機(jī)載體45％～70％。

本發(fā)明導(dǎo)體漿料中銀含量極低，僅為20％到40％，這打破了傳統(tǒng)高銀高導(dǎo)的思維束縛，是國(guó)產(chǎn)電子材料極限領(lǐng)域的新突破，能有效的為下游企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高生存空間。其中，銀粉可通過將硝酸銀通過溶解、還原等化學(xué)反應(yīng)制備而成。

同時(shí)，在導(dǎo)體漿料中加入石墨烯，利用石墨烯優(yōu)良的電學(xué)性能彌補(bǔ)降銀帶來(lái)的缺陷。石墨烯特有的六角型蜂巢晶格能有效控制燒結(jié)過程的銀層收縮，并在新的晶相中充當(dāng)橋梁的作用，保證銀層燒結(jié)連續(xù)性的同時(shí)，極大的提高了銀層的導(dǎo)電效果。伴隨著石墨烯添加量的提高，導(dǎo)體漿料電阻明顯下降，導(dǎo)電性越來(lái)越好，但石墨烯過多的添加會(huì)導(dǎo)致漿料流動(dòng)性變差，無(wú)法滿足印刷要求。發(fā)明人經(jīng)過大量研究發(fā)現(xiàn)，石墨烯在導(dǎo)體材料中的重量百分含量為0.01％～20％時(shí)，本發(fā)明導(dǎo)體漿料導(dǎo)電性好且能滿足印刷要求。

本發(fā)明導(dǎo)體漿料的制備方法為：將導(dǎo)體漿料中的各組分按比例混合、研磨、調(diào)制，得到所述導(dǎo)體漿料。本發(fā)明導(dǎo)體漿料外觀為黑褐色膏狀物，具有適當(dāng)?shù)挠|變性和流動(dòng)性，通過絲網(wǎng)印刷至基材(例如氧化鋁基材)表面，經(jīng)過燒結(jié)而形成性能優(yōu)良的導(dǎo)體材料。微米級(jí)的導(dǎo)體層具有平整致密、直流電阻低、與陶瓷基材結(jié)合性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在元件中起到連接、導(dǎo)電、可焊、耐焊等功能。

作為本發(fā)明所述導(dǎo)體漿料的優(yōu)選實(shí)施方式，所述銀粉包括球形銀粉。作為本發(fā)明所述導(dǎo)體漿料的更優(yōu)選實(shí)施方式，所述銀粉由球形銀粉和片狀銀粉組成，所述球形銀粉和片狀銀粉的重量比為9：1～2：3。球形銀粉和片狀銀粉搭配的粉體制成的導(dǎo)電漿料，具有分散行好，燒結(jié)致密性好，燒結(jié)收縮率低等特點(diǎn)，是低銀含量導(dǎo)電漿料最理想的搭配。另外，研究還表明，球形銀粉和片狀銀粉的重量比為9：1～2：3時(shí)，本發(fā)明導(dǎo)電漿料外觀良好，粘度適中，可進(jìn)一步調(diào)試，隨著片狀銀粉的增加，漿料粘度升高，流動(dòng)性變差，不適合絲網(wǎng)印刷。

作為本發(fā)明所述導(dǎo)體漿料的優(yōu)選實(shí)施方式，所述球形銀粉的搖實(shí)比為3.5-5.0g/cm³，比表面積為0.2-8.0m²/g，粒度分布D50為3.0-5.0μm；所述片狀銀粉的搖實(shí)比為1.5-3.6g/cm³，比表面積為0.5-1.3m²/g，粒度分布D50為5.0-9.0μm。更優(yōu)選地，所述球形銀粉和/或片狀銀粉的純度不低于99.5％。銀粉的形貌、大小、純度都或多或少影響到燒結(jié)后銀層的基本性能，所述特定的銀粉滿足片式電阻器片生產(chǎn)技術(shù)特點(diǎn)和技術(shù)要求。