一种可光子烧结的导电铜浆制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115642000A(43)申请公布日2023.01.24(21)申请号202211660070.0(22)申请日2022.12.23(71)申请人西北工业大学地址710000陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人卢睿涵郝武昌刘振国黄维(74)专利代理机构无锡市天宇知识产权代理事务所(普通合伙)32208专利代理师郝静(51)Int.Cl.H01B13/00(2006.01)H05K1/09(2006.01)H01B1/22(2006.01)H01B5/14(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种可光子烧结的导电铜浆制备方法(57)摘要一种可光子烧结的导电铜浆制备方法，属于柔性电子领域，首先向溶剂中加入粘结剂形成混合溶液，然后加入还原剂、助剂到混合溶液中，最后加入纳米铜粉、微米铜粉和片状铜粉，形成混合浆料，控制混合浆料的粘度为40Pa·s~120Pa·s；将上述混合浆料加入到行星搅拌机中搅拌40‑70分钟进行一次分散；将一次分散后的混合浆料加入到三辊轧机进行二次分散，最终得到导电铜浆；本发明所制备出的铜浆，可以采用光子烧结固化，可以使铜粉之间形成烧结颈的同时不破坏柔性基底膜，且保留部分粘结剂使铜浆与柔性基底结合紧密，适合用于柔性器件中的线路印刷或电子元件制备。CN115642000ACN115642000A权利要求书1/1页1.一种可光子烧结的导电铜浆制备方法，其特征在于，导电铜浆的原料组成按照质量百分比计如下：纳米铜粉40%~80%，微米铜粉0.25%~4.9%，片状铜粉1%~9%，粘结剂0.1%~3%，溶剂9%~30%，还原剂5%~15%，助剂0.5%~2%；所述粘结剂选用聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛酯、氯醋树脂、聚氨酯中的一种；所述溶剂选用二元酸酯、二乙二醇丁醚、异佛尔酮中的一种或两种；所述还原剂选用十八烷基胺、3‑氨基正庚烷、辛硫醇、N,N‑二异丙基甲胺中的一种；所述助剂选用有机硅树脂、三乙醇胺、双酚A中的一种或两种，制备方法包含步骤如下：（1）首先向溶剂中加入粘结剂形成混合溶液，然后加入还原剂、助剂到混合溶液中，最后加入纳米铜粉、微米铜粉和片状铜粉，形成混合浆料，控制混合浆料的粘度为40Pa·s~120Pa·s；（2）将上述混合浆料加入到行星搅拌机中搅拌40‑70分钟进行一次分散；（3）将一次分散后的混合浆料加入到三辊轧机进行二次分散，最终得到导电铜浆。2.根据权利要求1所述的一种可光子烧结的导电铜浆制备方法，其特征在于，所述微米铜粉的平均粒径为0.21μm。~3.根据权利要求1所述的一种可光子烧结的导电铜浆制备方法，其特征在于，所述纳米铜粉的平均粒径为30‑90nm。4.根据权利要求1所述的一种可光子烧结的导电铜浆制备方法，其特征在于，所述片状铜粉的平均粒径为1~50μm。5.根据权利要求1所述的一种可光子烧结的导电铜浆制备方法，其特征在于，混合浆料中粘结剂的质量百分比含量为0.2%~1.2%。6.根据权利要求1所述的一种可光子烧结的导电铜浆制备方法，其特征在于，混合浆料中纳米铜粉的质量百分比含量为：50%~70%。7.根据权利要求1所述的一种可光子烧结的导电铜浆制备方法，其特征在于，混合浆料中微米铜粉的质量百分比含量为1%~3%。2CN115642000A说明书1/5页一种可光子烧结的导电铜浆制备方法技术领域[0001]本发明属于柔性电子领域，具体涉及一种适合光子烧结的导电铜浆的制备方法。背景技术[0002]随着柔性电子技术的大幅发展，作为柔性电子核心材料之一的柔性电子浆料也得到了人们的广泛关注。区别于普通的电子浆料，柔性电子浆料将粘结剂从无机氧化物改为了高分子材料，使得电子浆料不仅具有了柔韧性，也可以在低温下固化，通过印刷在柔性基底上便可以制备出各种柔性电子元器件。[0003]目前，铜作为电导率和银相近且成本低廉的导电材料逐渐得到人们的重视。铜浆的研究也逐渐得到深入。但是，国内制备的导电铜浆还存在诸多问题。“低温烧结铜浆、制备方法及应用”（CN112940564A）发明专利所提及的配方种含有苯基缩水甘油醚和环己酮等材料都是对环境或者人体都有一定毒性；“一种低温导电铜浆及其制备方法”（CN109979686A）发明专利使用的是银包铜粉，一方面成本较高，另一方面银无法完全包覆铜从而导致铜的氧化；“一种导电铜浆及其制备方法和应用”（CN115083655A）发明专利配方中含有玻璃粉，这会导致烧结温度高，铜浆无法在柔性基底上烧结。“一种低温固化导电铜浆的制备方法”（CN113327721B）发明专利虽然也具有低温烧结特性，可以应用于柔性基底，并且也利用了光热分解特性，但是存在低温固化时间长，效率低，并且由于固化时间长，材料会过