低温导电油墨的制备+文献综述(2)
导电油墨作为印制电子技术中使用的关键电子材料，在薄膜开关、柔性印制电路、电磁屏蔽、电位器、无线射频识别系统(Radio frequenc identification，RFID)等电子行业中的应用日愈增多[1]，其应用优势受到了人们广泛关注，吸引了许多国家大公司投资。在国外，世界上最大的私有墨制造商Flint Ink投资数百万美元研发导电油墨，以降低RFID的单位成本[2] 。韩国ABC纳米技术公司开发出一种可应用于RFID天线、印制电子线路、电磁波屏蔽技术等领域的纳米导电油墨。在国内，上海网谊针对柔性印制电路、薄膜按键开关、冷光板、触摸荧光屏几个行业，研发出不同特性的热固化、uV固化的导电银浆和导电碳浆等导电油墨。据著名的Nano Markets公司分析，仅导电银油墨市场而言，到2015年将达到24亿美元的规模。因此，研究开发高性能导电油墨制备具有巨大的经济价值。
1.2导电油墨种类
导电油墨属于功能性特种油墨，一般由导电功能单元和基体材料组成。在这一体系中，无数导电粒子均匀分散在连结料中，形成一种包含溶剂的浆状物，处于绝缘状态。油墨固化干燥后，溶剂挥发，导电材料和胶黏剂彼此之间紧密连结，导电粒子间距变小， 自由电子沿外加电场方向移动形成电流。
1.2.1导电油墨组成
导电油墨的成分主要包括导电材料(金属粉体、金属氧化物、非金属和其他复合粉体)、连结料(主要有合成树脂、光敏树脂、低熔点有机玻璃等)、溶剂(主要有芳烃、醇、酮、酯、醇醚等)和助剂(主要有分散剂、调节剂、增稠剂、增塑剂、润滑剂、抑制剂等) 。
1.2.2导电油墨分类
导电油墨的组成材料种类较多，这些材料在性能及油墨印刷方式上的多样性决定了导电油墨种类的多样性，按不同的分类标准，导电油墨可进行不同的分类。
1)按采用的印刷方式不同，导电油墨可分为胶印导电油墨、网印导电油墨、凹印导电油墨、喷墨导电油墨等。目前产业化应用最多的是网印导电油墨，多采用银或碳等无机导电填料，一般需高温处理以达到导电要求；其墨层较厚，成本高且精度及效率较低。为提高印刷速度及精度，胶印导电油墨仍在深度研发中，富林特公司已对外发布其具备胶印导电油墨生产技术。
2)按导电材料性质的不同，导电油墨可分为无机系、有机系和复合导电油墨3大类。表1为导电油墨的分类及应用情况。
无机系导电油墨的功能单元是导电金属粉体。该类产品具有可靠性高、稳定、储存性能高等优点，是近年来的主要研发方向，已有产品应用干RFID等电子产品
印刷。目前无机系导电油墨应用较多，根据其导电材料的类型，又分为Au系、Ag系、Cu系、A1系、Ni系、C系导电油墨等[3-4] 。
Au系导电油墨综合性能优良，但价格高，应用范围仅局限于厚膜集成电路等有特殊要求的产品。Ag系导电性仅次于金粉，但对温度比较敏感，温度高导电能
力强，反之则差。Cu系导电油墨使用最为广泛，性价比高，但容易氧化。Ni、Al系导电油墨价格较低，导电性能一般，同样易于氧化，导电性不稳定。为防止Cu、Ni、 粉氧化，通常将其浸入1、2、3-苄基三氮的溶液中浸渍，分离干燥后再使用，或与有机磷化合物相配合。C系导电油墨价格便宜，耐湿性差，导电填料主要有导电碳墨、碳素纤文、乙炔黑、炉法碳黑和石墨等，其导电性能和电阻位也因用料的不同而各异；C系导电油墨性能较差，只用于导电要求较低的产品。也有在碳黑粉、铜粉、镍粉和多孔玻璃粉粒子上镀银制成导电材料，但导电性能差，与连结料混合后性能有所降低。