基于銅的無顆粒型導電墨水的制備及性能研究.pdf

1、導電墨水不僅可以用來印制無線射頻識別（RFID）標簽內置天線線圈，在其它印制電子技術如電位器、印制電路板（PCB和FPC）、有機發(fā)光二極管（OLED）、柔性顯示器、太陽能電池、傳感器和電子封裝等電子行業(yè)中也得到了日益廣泛的應用。導電墨水可分為無機和有機導電墨水兩類，無機導電墨水主要采用金屬、金屬氧化物和碳作為導電材料，其中又以納米銀導電墨水的研究和使用最為廣泛。為了代替導電墨水中的銀以降低導電墨水的成本同時獲得較高的電導率，以銅為介質的

2、導電墨水，在過去幾年得到了不斷的發(fā)展。銅具有與銀相當?shù)膶щ娦?，價格卻比銀便宜的多，具有廣闊的發(fā)展前景。
　?。?）本試驗采用化學還原法，以銅氨絡合物為導電金屬前驅體，甲酸為還原劑，乙二醇和水為混合溶劑，丙烯酸樹脂乳液為連接料，聚乙烯吡咯烷酮為保護劑，制備了一種基于銅的無顆粒型導電墨水。
　?。?）通過設計5組試驗配方，對不同配方導電墨水的黏度、表面張力和pH值以及燒結后樣品涂層的導電性和附著性的測試，考察了配方中還原劑甲酸的

3、含量對其各項性能指標的影響。
　　制備的基于銅的無顆粒型導電墨水的黏度、表面張力和pH值均符合噴墨打印機對墨水黏度、表面張力和pH值的相關要求，且黏度和表面張力均不受還原劑甲酸加入量的影響。而涂層的導電性則受甲酸加入量的影響較大。為探究其影響方式，對涂層進行了XRD分析和SEM測試，當甲酸用量較少時，在燒結過程中，銅氨絡合物分解產(chǎn)生的單質銅被氧化最終生成銅的氧化物——氧化銅或氧化亞銅，影響其導電性；而甲酸用量較多時，受熱條件下多余

4、的甲酸熱分解產(chǎn)生CO2、H2O等氣體分子，從涂層表面出來，會導致涂層產(chǎn)生裂紋和氣孔，影響涂層表面的致密性，對涂層的導電性不利。銅導電涂層在玻璃基材上的附著性明顯好于塑料基材。
　　（3）最后，對基于銅的無顆粒型導電墨水應用到 RFID標簽天線上的印制工藝和導電涂層的燒結條件進行了初步探討。
　　試驗制備的導電墨水墨水拉絲性能差、黏度較低，不適合對黏度要求較大的絲網(wǎng)印刷，但可嘗試應用到噴墨打印機上。試驗設計了9組燒結條件，最合