由于纳米银具有无可比拟的优势,发达国家正大力开发新型纳米银导电油墨,以满足各种印制电子产品的需要,如RFID的超高频(UHF)天线、薄膜键盘与开关、PCB、电池测试器、挠性显示器、电磁波屏蔽材料等。目前,粒径小于20 nm的纳米银导电油墨已成功商品化。配合超级打印机,可制得线宽/间距仅为3μm ~ 5 μm的导线,较普通丝网印制减少近90%。这类纳米银导电油墨主要具有5大特点。
一、烧结温度较低
纳米银烧结温度随粒子尺寸减小而降低,从而扩大了基板的选择范围,这是其在印制电子中最有用的特点。例如,日本大研化工的超微细金属粉(粒径50 nm)的烧结温度为300 ℃,只能丝网印制于PI(聚酰亚胺)和玻璃基材上;而美国NanoMas公司NTS05IJ40型纳米银导电油墨(粒径<10 nm)的烧结温度可降至70 ℃ ~ 150 ℃,不仅能沉积于PI,更能快速沉积在成本低廉且Tg较低的塑料、挠性板上,如PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、纸张等。
二、导电性能独特
银不仅导电性能优异,而且化学稳定性好、不易被氧化。即使其表面因制备过程或环境因素而部分氧化,生成的氧化物亦可导电。因此纳米银导电油墨制备方便、操作稳定,无需格外的防氧化措施。值得一提的是,这一优点是许多金属材料如铜等所望尘莫及的。
三、制线质量优异
以纳米银导电油墨与喷墨印制工艺相结合制作的导线,其综合性能上也更为优越。例如,与平板和丝网印制的银导线及丝网印制铜导线相比,由纳米银导电油墨喷印而成的导线具有更高的分辨率、更好的导电性、更密集的结构以及更光亮的表面,同时比丝印铜导线具有更强的耐湿气和耐腐蚀能力。
四、与基板附着性好
纳米银比表面积大,这意味着其单位面积的原子数增多,提高了对基板的附着能力,使纳米银导电油墨不易脱落。这些优点可使其在挠性板上印制结构更复杂、面积更大的电子产品。
五、应用经验丰富
在印制电子领域,银油墨多年来一直作为丝网印制电子产品的主要材料之一??梢运?,银油墨的使用已积累了较为丰富的经验,为纳米银导电油墨的研制与开发奠定了一定基础。
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