铜银复合粉及光敏浆料的制备与性能研究

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光敏浆料法制备电极,有利于降低成本,更适应电子元器件向轻薄短小化、高精密度化发展。用银铜复合粉代替光敏银浆中的导电相,不仅可以优化电极材料的性能,还可以大大降低生产成本,具有十分重要的科学研究意义。本文主要对银铜复合粉及光敏浆料的制备和性能开展了研究工作,其中包括光敏浆料用银铜复合粉的制备与表征、丙烯酸树脂的制备与表征和光敏银铜浆料的配制并且讨论了光敏组分对浆料显影结果的影响。  首先,采用置换一锅法在铜粉的表面化学镀银,经过碱液处理、施镀后,最终制备了致密包覆结构的银铜复合粉体。探讨了银含量、反应温度、络合剂用量、前处理液中硫酸铵浓度、反应时间等合成工艺对复合粉包覆效果的影响。采用化学沉淀法、XRD、SEM、TG和四探针测试仪对粒子的成分、结构、形貌、高温抗氧化能力、导电性进行了测试,对制备工艺条件与性能间的关系进行了研究。  其次,将反应置于氮气氛中进行,制备了一系列不同银含量的银铜复合粉,发现其理论银含量与实际银含量相近。再将粉体与其他组分按照一定比例混合制得浆料,经过丝网印刷、烘干、烧结后得到电极,通过TG、XRD、SEM、四探针等测试手段探讨了银铜复合粉以及电极的性能。结果表明,在最优合成工艺、氮气氛下制得的银铜复合粉,实际银含量为47.81 wt%,制成浆料在800℃下烧结成电极,表面形成了良好的导电通路,测得其方块电阻值为0.05Ω/。  此外,本文以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸(MAA)为单体,利用自由基聚合方法制备了光敏浆料用P(MMA-MAA)无规共聚树脂。探讨了聚合温度、引发剂用量、链转移剂用量、单体浓度等聚合工艺条件对共聚物特性粘度的影响,同时利用红外光谱、核磁共振氢谱对共聚物的结构进行了表征,利用凝胶渗透色谱对共聚物的分子量进行了检测,利用TG和DSC讨论了共聚物的热力学性能。  最后,研究了光敏银铜浆料的制备以及影响浆料显影结果的因素,探讨了光敏组分对浆料性能的影响。采用1-对甲硫基苯基-2-甲基-2-吗啉基-1-丙酮(Irgacure907)和1-对吗啉苯基-2-二甲氨基-2-苄基-1-丁酮(Irgacure369)为复合光引发剂体系,采用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和双季戊四醇五丙烯酸酯(DPHA)为复合光敏单体体系,探讨了引发剂配方、光敏单体配方、曝光时间和烘干温度对显影结果的影响。根据条件实验,确立了光敏银铜浆料的配方和曝光-显影条件,结果说明银铜复合粉可以制成优异线条的光敏浆料。
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