[发明专利]一种低温快速烧结型导电铜浆及其制备方法

说明书

本发明公开一种导电铜浆及其制备方法，所述导电铜浆包含30wt%～60wt%的第一铜粉、10wt%～30wt%的第二铜粉、1wt%～5wt%的硒化铜纳米合金和10wt%～35wt%的有机载体，其中，所述第一铜粉是平均粒径为1～3μm的片状铜粉，所述第二铜粉是平均粒径为0.1～0.8μm的球状铜粉。本发明的导电铜浆是一种低温烧结型导电铜浆，可120℃～300℃的低温下在30s～30min内完成快速烧结，制作工艺过程简单，对环境友好零排放，能够避免电镀蚀刻工艺对环境造成的污染，工艺成本大幅度降低。

技术领域

本发明属于电子浆料领域，涉及一种低温快速烧结型导电铜浆及其制备方法。

背景技术

随着多媒体信息查询设备的与日俱增，导电浆料作为一种具有特定功能的基础电子材料，在印刷电路板、触摸屏线路、柔性印刷电路等电子线路领域得到广泛应用。

导电银浆是被广泛地应用于电子元器件等电子工业领域的电子浆料，是以75%以上的贵金属银粉作为导电功能相所制备的。随着精细电子设备的大规模推广，导电银浆也以每年惊人的速度在增长。但是现有技术中导电银浆存在不可抗拒的银离子迁移，低温烧结时其导电性能受到制约，且价格昂贵，需有其他金属填料进行替换。

近年贱金属浆料需求明显增长，且贱金属浆料开发力度逐年增加，其中铜的体积电阻率与银相近，其价格仅是银价格的1/21，是制备导电浆料中较为理想银填料替代品。导电铜粉具有优异的导电性能，已被广泛应用于电子工业、导电涂料、润滑添加剂等多个领域，在电磁屏蔽和微电子封装领域也有着潜在的应用价值。

目前导电铜浆在高温烧结使用较为广泛，但高温烧结铜浆不适用于柔性电子材料，在柔性基体材料中使用低温烧结铜浆尤为重要，但低温烧结铜浆重金属粉不融化，易形成氧化层，影响导电性能。因此，本领域亟需开发出低温快速烧结铜浆，减少金属粉在高温环境中滞留时间，保障金属粉的导电性能，解决现有技术中存在不足。

发明内容

鉴于上述现状，本发明的目的在于提供一种低温快速烧结型导电铜浆及其制备方法。本发明的导电铜浆是一种低温烧结型导电铜浆，可120℃～300℃的低温下在30s～30min内完成快速烧结，制作工艺过程简单，对环境友好零排放，能够避免电镀蚀刻工艺对环境造成的污染，工艺成本大幅度降低。本发明的导电铜浆在柔性电子材料中具有广泛应用，同时也可在片式多层陶瓷电容器（MLCC）行业应用。

具体而言，本发明提供一种导电铜浆，所述导电铜浆包含30wt%～60wt%的第一铜粉、10wt%～30wt%的第二铜粉、1wt%～5wt%的硒化铜纳米合金和10wt%～35wt%的有机载体，其中，所述第一铜粉是平均粒径为1～3μm的片状铜粉，所述第二铜粉是平均粒径为0.1～0.8μm的球状铜粉，所述有机载体包括热固型树脂、稀释剂和固化剂。

在一个或多个实施方案中，所述第一铜粉和所述第二铜粉的质量比为3:2～5:1。

在一个或多个实施方案中，所述硒化铜纳米合金的粒径D50为100-300nm。

在一个或多个实施方案中，所述导电铜浆中，硒化铜纳米合金与铜粉的质量比为1:（30~50）。

在一个或多个实施方案中，所述热固型树脂为经过有机硅树脂改造或者氢化改造的热固型双酚A环氧热树脂，所述热固型树脂的数均分子量为100000～250000。

在一个或多个实施方案中，所述热固型树脂的质量与铜粉和硒化铜纳米合金的总质量之比为1:（2～5）。

在一个或多个实施方案中，所述热固型树脂与所述固化剂的质量比为（5～20）:1。

在一个或多个实施方案中，所述导电铜浆还包括0.1wt%～1wt%的助剂，所述助剂包括质量比为（1～4）:1的有机硅偶联剂和丙烯酸系列流平剂。