[发明专利]用于低温烧结的导电浆料组合物

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求享有2011年9月21日提交的名称为“用于低温烧结的导电浆料组合物”的韩国专利申请No.10-2011-0094964的权益，在此通过引用将其整体并入本申请。

技术领域

本发明涉及一种用于低温烧结的导电浆料组合物。

背景技术

近来对用于印刷电路板(PCBs)、射频识别(RFID)、触摸屏、等离子体显示屏(PDPs)、太阳能电池等的电极的低成本和低温烧结的要求逐渐增加，因此即使在进行低温烧结时仍然具有优异电性能的廉价导电浆料受到了广泛的关注。

虽然传统上使用主要由银组成的导电浆料，但银是一种昂贵的稀有金属，很难满足低成本的要求。因此人们尝试利用较低成本的材料，如铝、锌、铜等来替代银，但由于低氧化稳定性和低温烧结后的高电阻，难以应用这些材料。

例如，韩国专利公开号No.2011-0033770公开了一种用于低温烧结的由锌粉和有机粘合剂组成的导电浆料，但是实际的低温烧结温度高至约480℃的程度，且因而产生的电阻高达50-300μΩ·cm，使得难以将其应用到用于低温烧结的电极材料中。

韩国专利公开号No.2005-0104357也公开了一种导电浆料，该导电浆料由通过电镀使得表面涂覆有银的球状和片状的铜粉(替代了昂贵的银粉)、苯酚以及环氧树脂组成，其在170-200℃进行热处理，可以表现出高粘附力，但会产生高达100-1000μΩ·cm的电阻，使其不适合应用为在进行低温烧结时获得优异电性能的电极材料。

同时，韩国专利公开号No.2010-0108098公开了一种用于低温烧结的浆料，该浆料由具有接枝在表面的金属纳米粒子或具有涂覆有银的铜片颗粒的微米尺寸的银组成。然而，当所述片状颗粒不用于银而是用于铜时，接枝在表面的所述纳米粒子的数量少，使得低温烧结后难以获得好的电性能。

另外，日本专利公开号No.2005-251542公开了一种制备导电银浆的方法，该导电银浆由环氧树脂、片状银粉和表面涂覆有有机材料的大小为20nm以下的纳米银粉组成。然而，含有片状粉末和纳米粉末的组合物难以通过自身增加金属导线的填充密度。即使利用铜一体化此类粉末组合物，进行低温烧结时获得好的电性能还是受到了限制。

发明内容

因此，本发明的发明人发现当提供的导电浆料含有具有最佳直径、形状和组成比例的导电铜粉且以三聚氰胺基粘合剂作为主要有机粘合剂时，可以形成具有高长宽比的导线，与主要由银粉组成的传统导电浆料相比，可以减少导电浆料的成本，甚至可以在200℃以下的低温下烧结，都会表现出优异的电性能和粘附力，由此在本发明中达到最佳。

因此，本发明一方面提供一种用于低温烧结的导电浆料组合物，所述导电浆料组合物可以表现出高的长宽比、优异的电性能和高粘附力。

为了达到上述目的，本发明提供一种用于低温烧结的导电浆料组合物，所述导电浆料组合物含有包括片状粉末、球状粉末和纳米粉末的导电铜粉、三聚氰胺基粘合剂以及有机溶剂。

在本发明的一种实施方式中，所述组合物可以含有50-95wt％的所述导电铜粉、0.01-5wt％的所述三聚氰胺基粘合剂以及余量的所述有机溶剂。

在本发明的另一种实施方式中，所述导电铜粉可以包括大小为1-20μm的片状粉末、大小为0.1-5μm的球状粉末和大小为1-100nm的纳米粉末。

在本发明的另一种实施方式中，所述导电铜粉可以含有30-90wt％的所述片状粉末、5-60wt％的所述球状粉末和1-30wt％的所述纳米粉末。

在本发明的另一种实施方式中，所述片状粉末的长直径与短直径比可以为1.5-10。

在本发明的另一种实施方式中，所述纳米粉末的表面可以涂覆有选自由脂肪酸基、胺基、醇基(alcohol-)、硫醇基和聚合物基分散剂组成的组中的一种或多种。

在本发明的另一种实施方式中，所述三聚氰胺基粘合剂可以为选自由甲基化三聚氰胺(methylated melamine)、亚氨基甲基化三聚氰胺(methylated imino melamine)、丁基化三聚氰胺(butylated melamine)、亚氨基丁基化三聚氰胺(butylated imino melamine)、异丁基化三聚氰胺(isobutylated melamine)、甲基丁基混合三聚氰胺(methyl-butyl mixed melamine)、六甲氧甲基三聚氰胺和脲三聚氰胺树脂(urea melamine resin)组成的组中的一种或多种。