[发明专利]一种低温铜电子浆料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子浆料制备技术领域，具体涉及一种低温铜电子浆料的制备方法。

背景技术

近年来，电子信息产业进入高速化发展阶段，电子浆料集化工、冶金、电子技术于一体，已广泛应用于航空航天、电子元器件等现代化技术领域。

贵金属电子浆料导电导热性能稳定，但价格昂贵、资源有限、并且具有电子迁移率低的问题。目前，市场上所使用的电子浆料主要为银系电子浆料，然而由于银的价格不断攀升，导致电子加工企业的成本逐步升高，因此很多电子加工企业迫切需要寻找一种低成本、易工业化、能够代替银系电子浆料的其他体系电子浆料。

微米级铜粉导电性能优异、价格低廉，体积电阻率为(1.70×10^-10Ω·cm)仅次于银的体积电阻率(1.62×10^-10Ω·cm)，可以代替银等贵金属电子浆料，但是极易发生氧化，表面生产铜的氧化物，使铜粉由导体变成绝缘体。目前，国内外许多学者通过对铜粉表面镀银、表面包覆有机膜等工艺提高铜电子浆料的表面抗氧化性能，成本较高、工艺也比较复杂。比如，日本的一位学者采用置换反应在铜粉表面镀一层银，干燥后经过脂肪酸酯处理得到电阻值为几千毫欧的多层结构的导电铜粉，在常温下可稳定存在6个月。美国杜邦公司近年来也报道了多种铜电子浆料的制备方法，最终测得铜电子浆料的阻值达到几百毫欧因此。因此，寻找一种能够提高超细铜粉表面抗氧化性能的低成本、简单的表面改性工艺，制备一种可工业化应用、具有优良导电性能且能长期存放的铜电子浆料，从而提高电子元器件的导电能，为生产者降低生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种低温铜电子浆料的制备方法，生产成本低、制备出的铜电子浆料导电性能优异。

本发明所采用的技术方案是，一种低温铜电子浆料的制备方法，具体步骤为：

步骤1，配制L-抗坏血酸和微米铜粉的混合溶剂；

步骤2，制备预包覆铜粉；

步骤3，将步骤2得到的预包覆铜粉与环氧树脂、聚酰胺、氨丙基三乙氧基硅烷混合后超声分散，得到低温铜电子浆料。

本发明的特点还在于：

步骤1中L-抗坏血酸和微米铜粉的混合溶剂的配制方法为：将L-抗坏血酸和微米铜粉按照质量比为2～5：5～8混合制成固态粉末，然后将固态粉末加入到去离子水中，固体粉末与去离子水的质量比为1～5：2～7。

步骤2的具体实施方法为：将步骤1制备的混合溶剂与无水乙醇混合后，采用5500～8500rpm的离心机中离心10～40min后静置15～50min，倒掉上层清液，重复2～3次后在氮气保护气氛下干燥处理，得到预包覆铜粉。

干燥温度为100～150℃，干燥时间1.5～5.5h。

步骤3中预包覆铜粉、环氧树脂、聚酰胺、氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为65～75：8～20：7～12：1～4。

步骤3中超声分散的频率为15～55KHz，时间为40～100min。

本发明的有益效果是，

1.本发明低温铜电子浆料的制备方法，利用L-抗坏血酸作为还原剂、分散剂和稳定剂在水溶液中对铜粉预包覆，去除表面的氧化层，经过磁力搅拌、静置获得铜粉预包覆体，然后烘干得到包覆铜粉；采用预包覆微米级铜粉作为导电相、树脂作为粘合剂添加其它助剂混合制备铜电子浆料，经过合适的温度和时间固化得到铜电子浆料，得到可用于电子封装涂料的导电浆料。

2.本发明低温铜电子浆料的制备方法，L-抗坏血酸价格低廉、容易获得、对环境无污染，热熔后充当还原剂、稳定剂、分散剂去除铜粉表面氧化层，操作工艺简单。

3.本发明低温铜电子浆料的制备方法，制备流程简单，简单的设备即可进行生产，有效的降低了生产的成本；制备出的铜电子浆料不仅导电性能优异，还可以长期存放。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明低温铜电子浆料的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，配制L-抗坏血酸和微米铜粉的混合溶剂；

将固态的L-抗坏血酸和微米铜粉按照质量比为2～5：5～8混合制成固态粉末，然后将固态粉末加入到去离子水中，固体粉末与去离子水的质量比为1～5：2～7，即得到L-抗坏血酸和微米铜粉的混合溶剂；

步骤2，制备欲包覆粉体；