無顆粒型銅導(dǎo)電墨水的制備及成膜研究.pdf

1、印制電子(PrintedElectronics)技術(shù)是一項新興的微電子制造技術(shù),它將印制工藝和電子技術(shù)有機地融合在一起,可以在多種基質(zhì)上印制出各種電子產(chǎn)品。印制電子的核心在于將功能性墨水材料轉(zhuǎn)印于基材上,經(jīng)過一定的后處理,使其具有所需的電學性能,因而導(dǎo)電墨水的研發(fā)是印制電子技術(shù)得以廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。近年來,銅基導(dǎo)電墨水以其良好的導(dǎo)電性,較低的成本等優(yōu)勢,受到了越來越廣泛的關(guān)注。其中,無顆粒型銅導(dǎo)電墨水中不含納米銅顆粒,有效的避免了納米銅易

2、被氧化的問題,具有較高的穩(wěn)定性。
　　通過研究多種有機銅鹽及其胺絡(luò)合物的熱行為,發(fā)現(xiàn)銅極易被氧化,銅化合物的分解產(chǎn)物復(fù)雜,可能為銅、銅氧化物或其混合物,并且多數(shù)銅鹽及其絡(luò)合物的熱分解溫度較高,因此單純靠銅鹽絡(luò)合物的熱分解制備單質(zhì)銅是比較困難的。
　　本課題以醋酸銅作為導(dǎo)電金屬前驅(qū)體,有機胺類為絡(luò)合劑,甲酸為還原劑,并添加適量的醇類作為墨水表面張力和粘度的調(diào)節(jié)劑,制備出了低處理溫度、高穩(wěn)定性的銅導(dǎo)電墨水。研究了醇類、甲酸、有機

3、胺類等組分對墨水熱行為的影響。實驗表明,甲醇作為墨水物性參數(shù)的主要調(diào)節(jié)劑,對墨水熱行為的影響不大;甲酸是墨水體系的還原劑,其用量存在一個最優(yōu)值,過多或過少都將使墨水的熱處理溫度升高;有機胺對墨水的熱行為有較為復(fù)雜的影響,不能單純從碳鏈結(jié)構(gòu)、取代基數(shù)目等方面考慮,需要綜合多種因素的影響。在此基礎(chǔ)上,本課題以環(huán)己胺和N,N-二甲基乙醇胺墨水體系為例,研究了其成膜性能。實驗結(jié)果表明,環(huán)己胺墨水體系在250℃的熱處理溫度下,所得銅導(dǎo)電膜的電阻率