高分辨率丝印低温银浆的制备
来源:    发布时间: 2019-01-25 17:40   375 次浏览   大小:  16px  14px  12px
  随着电子元件的微型化,电子浆料印刷越来越精细。印刷的线条愈细,则要求线条扩边率愈低、边缘清晰度愈高[1]。对于丝网印刷低温浆料,线宽已要求达到100 ?m。低温银浆具有优异的导电性和导热性,广泛应用于薄膜开关、触摸屏和电极引线等领域[2
  随着电子元件的微型化,电子浆料印刷越来越精细。印刷的线条愈细,则要求线条扩边率愈低、边缘清晰度愈高[1]。对于丝网印刷低温浆料,线宽已要求达到100 ?m。低温银浆具有优异的导电性和导热性,广泛应用于薄膜开关、触摸屏和电极引线等领域[2]。低温银浆高分辨率印刷需要具有以下特性:印刷过程中浆料受到刮刀的剪切与丝网的摩擦,粘度急剧下降,从而在网板上被涂布均匀、通过丝网,流平弹起后丝网空隙;转移至基材后粘度急剧提高,在基材上不流动,浆料粘弹性以弹性为主,保持线路边缘光滑和较小的扩边率[3-8]。低温银浆干燥后树脂收缩,片状银粉间搭接面积大,电子流动通道增多,电阻值低。选用粒径小、分布窄、振实密度大、比表面积小、表面疏水的片状银粉制备银浆,有利于载体与颗粒的亲和、丝印时颗粒转移至基材[9-10]。影响银浆精密印刷性的主要影响因素为有机载体。研究有机载体中溶剂粘度及表面张力、树脂分子量、触变剂种类和银粉含量对低温银浆触变性和粘度[11]的影响。在此基础上制备高分辨率丝印低温银浆,实现电子元件线路精密布线。
  1.1 实验材料及仪器
  1.1.1 主要材料
  树脂:饱和聚酯(工业级,SK)和聚氨酯(工业级,Lubrizol)。溶剂:二价酸酯(工业级,Invista),异佛尔酮(化学纯,国药),二乙二醇甲乙醚醋酸酯(化学纯,国药)。触变剂:聚酰胺蜡(工业级,海明斯),气相 SiO2(工业级,Wacker),有机膨润土(工业级,BYK),改性聚脲(工业级,BYK)、氢化蓖麻油(工业级,BASF)。银粉:烧损小于0.5%、振实密度3.5~4.5 g/mL、比表面积1.0~1.5 m2/g、粒径分布1~4 ?m、D50为1.5 ?m表面疏水性的片状银粉,由贵研铂业股份有限公司提供。
  1.1.2 主要仪器设备
  流变仪(TA公司1500ex型);膜厚仪(Fischer公司mms型);陶瓷三辊研磨机(常州自力公司SDS80型);表面轮廓仪(Bruker公司GT-KO型);精密印刷机(全通公司,半自动。丝网参数:钢丝网325目,丝径24 ?m,胶膜厚10 ?m,45°角编制,张力30 N;刮刀参数:刮刀角度45°,硬度70;印刷参数:间距1.0 mm,速度100 mm/s,刮刀压力0.5~1 kg/m2)。
  1.2 载体与浆料制备
  在搅拌条件下将树脂加入溶剂中,水浴加热至70℃,溶解完全后降温到40℃,低转速下加入触变剂,高转速下分散30 min制成载体,常温放置备用。
  分别称取载体和银粉,预分散后置于三辊研磨机研磨至细度小于8 ?m,放置备用。
  1.3 银浆与银线测试
  用TA流变仪测试浆料粘度曲线。印刷基材为PET。浆料印刷后,测试其100 ?m线路线宽、附着力,计算方阻。
  浆料粘度为剪切速率40 s-1、读数时长为3 s的数值;触变指数为剪切速率为0.5 s-1和40 s-1时粘度比值;表面粗糙度为浆料干燥后3D轮廓仪测试数值。附着力测试为使用3M600胶带百格测试。http://www.hhyusan.com
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