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摘 要

针对高性能含铜低温导电浆料代替银浆以及现有铜浆对烧结气氛要求较高的问题。本文在对不同粒径铜粉进行表面抗氧化处理的基础上，通过大量预实验确定了有机载体的配比，最终选取80nm、25wt%的银包铜粉制备低温导体浆料，较系统的研究了固含量、烧结固化温度和时间对导体浆料性能的影响。研究主要获得如下主要结论：

（1）CA/BTA包覆的Cu粉可制备在氮气气氛保护烧结固化的导电浆料；银包铜粉、银含量大于25wt%时则可制备空气中200℃左右烧结固化导体浆料，且导电性能接近银浆料；

(2) 本文所确定的有机载体配比，在粉体含量为40~60wt%时均可采用丝网印刷出图案清晰、附着力较高的印刷线路；

(3) 固含量及烧结固化温度和时间均对含铜导体浆料的导电性能具有重要影响。综合有关研究结果，推荐本文含铜低温导电浆料的制备工艺为：加入粒度为80nm的60wt%Ag包Cu粉，40%有机载体，固化温度为200℃，保温时间为2h。

关键词：厚膜导体浆料，铜粉，抗氧化，制备，性能

Study on Preparation and Properties of Low Temperature sintering Conductive Paste Containing Copper powders

ABSTRACT

Countering high performance low temperature sintering conductive paste containing copper powders replacing silver paste and existing copper slurry with high requirements on the sintering atmosphere. Basing on the study of surface oxidation treatment of different particle size of copper powder and identified ratio of organic carrier through a large number of experiments, by selecting of 80nm, 25wt% silver coated copper powder, the effect of solid content, curing temperature and sintering time on the conductor paste performance had systematiclly studied. The main conclusion of this paper are as follows:

(1) CA/BTA coated Cu powder can be prepared in a nitrogen protective atmosphere sintering cured conductive paste. Silver coated copper powder and the silver content is more than 25wt% can be prepared in the air about 200℃ sintering conductive paste , and the conductive performance close to the silver paste;

(2)The organic carrier ratio determined by this paper, in the powder content of 40-60wt% can be used in screen printing out a clear pattern and high adhesion of printed circuit;

(3)Solid content and sintering temperature and time have an important influence on the conductivity of copper conductor paste. Based on the results, the preparation process of copper containing low conductive paste is recommend as add Cu powder particle size package for 80nm 60wt%Ag,40% organic carrier , temperature is 200℃, holding time is 2h.

Key word: thick film conductor paste; copper powders; Antioxidant; preparation; properties

目 录

摘要… ………………………………………………………………………………Ⅰ

ABSTRACT …… …………………………………………………………………Ⅱ

第一章 绪论 ………………………………………………………………………1

1.1 含铜低温导电浆料简介………………………… ……………………….1

1.1.1 含铜低温导电浆料的用途…………………………………………1

1.1.2 含铜低温导电浆料的组成…………………………………………1

1.2 含铜低温导电浆料的应用现状…… …………… ………………………3

1.2.1 填料型导电浆料的研究现状………………………………………3

1.2.2 填料型低温导电浆料的国内外研究进展…………………………3

1.3 导电浆料的发展趋势…………… ………… ……………………………5

1.3.1 导电浆料向环境友好方向发展……………………………………5

1.3.2 贵金属导电浆料向低用量、高性能方向发展……………………5

1.3.3 贱金属导电浆料向代替贵金属导电浆料方向发展………………5

第二章 实验部分…………………………………………… ……………………7

2.1 研究目的……………… …………… …………… ………………………7

2.2 研究内容…………………………………… ………… ………… ………7

2.2.1 实验原料……………………………………………………………7

2.2.2 实验设备……………………………………………………………8

2.3 实验过程………… ………………… ………………………… …………9

2.3.1 抗氧化烧结工艺的选择……………………………………………9

2.3.2 Cu厚膜导体测试样品的制备………………… …… …… ………9

2.3.3 Cu导体浆料性能测试方法…… ………………………… ………10

第三章 实验结果及分析…………………………… …………………………13

3.1 有机载体的制备…………………… ……………………………………13

3.2 导电相的选择……………………………………………… ……………13

3.3 浆料附着力性能实验……………………………………… ……………14

3.4 银包铜粉含量对浆料性能的影响………………… ……………………15

3.5 固化温度对浆料性能的影响………………………… …………………16

3.6 保温时间对浆料性能的影响…………………………………… ………17

3.7 热分析………………………………………………………………… …18

第四章 结论………………………………………………………………………20

参考文献 … ………………………………………………………………………21

致谢……… …………………………………………………………………………23

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