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一种无固体颗粒的高性能有机银浆料及其工艺性能的研究

作　者: 王小叶
导　师: 曾晓雁；刘建国
学　校: 华中科技大学
专　业: 光电信息工程
关键词: 高性能有机银浆料烷基胺基甲酸银前驱体导电性能烧结性能结合力微细笔/微喷/激光微熔覆工艺
分类号: TN604
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年来,微电子器件的集成度和柔性化程度的提高给相应的制作技术提出了越来越高的要求。直写技术由于具有无掩膜、工艺简单、柔性化程度高等优点,在电子元件制造领域得到了广泛的应用。然而,目前应用于直写工艺的传统电子浆料由于功能相颗粒大,烧结温度高,大大限制了直写工艺的发展。高性能有机银浆料由于具有许多传统电子浆料无可比拟的优点,可望从根本上解决当前直写浆料存在的技术困难,因而成为当前电子浆料领域的研究热点。本文提出并研制了一种应用于直写技术的无固体颗粒的高性能有机银浆料,该浆料含有导电功能相前驱体——有机银银络合物烷基胺基甲酸银((CnH2n-1NHCOO)2Ag, n≤4)。这种前驱体在后处理(烧结或激光加工)过程中,可以分解出具有导电性能的纳米银颗粒。该浆料的成分除含有功能相外,还含有增稠剂(乙基纤维素)、流平剂等助剂。实验表明,该浆料体系为非牛顿流体,通过调节增稠剂或溶剂的含量可以显著改变其粘度。而且,该浆料还具有良好的存放稳定性。进一步实验表明,该浆料的最佳热处理工艺为:在氧气气氛下,以10℃/min的升温速率升至最终烧结温度下,保温1h后随炉温冷却。该浆料的固含量在10~20 wt.%范围内可调,于180℃下烧结1h后,浆料的电阻率可以达到10-5?·cm数量级。烧结后的浆料层与基板的粘附性根据美国测试与材料学会(American Society for Testing and Materials,ASTM)标准D 3359-08中的方法B——胶带法进行测定,在有机基板(如聚酰亚胺)上的粘附级别可以达到最高级别5B。将该高性能有机银浆料应用于微细笔、微喷和激光微熔覆直写工艺,结果表明微细笔工艺可以达到的最小线宽分辨率为60μm,微喷工艺可以达到的最小线宽分辨率为20μm,线条边缘整齐平滑,烧结后浆料层不会产生明显的气孔和裂纹。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-22
  1.1 前言  9-10
  1.2 直写技术的发展与应用  10-12
  1.3 高性能有机银浆料的发展与应用  12-19
  1.4 本文的研究内容和技术方案  19-22
2 高性能有机银浆料的制备  22-35
  2.1 前言  22
  2.2 高性能有机银浆料的制备原理  22-23
  2.3 实验部分  23-27
  2.4 结果与讨论  27-34
  2.5 本章小结  34-35
3 高性能有机银浆料的性能  35-58
  3.1 前言  35-36
  3.2 高性能有机银浆料的性能测试方法  36-40
  3.3 结果与讨论  40-56
  3.4 本章小结  56-58
4 高性能有机银浆料直写工艺研究  58-73
  4.1 前言  58
  4.2 微细笔/微喷/激光微熔覆直写工艺系统  58-62
  4.3 实验结果与讨论  62-71
  4.4 本章小结  71-73
5 全文总结及展望  73-75
  5.1 主要结论  73
  5.2 研究展望  73-75
致谢  75-76
参考文献  76-81
附录1 作者在攻读硕士学位期间发表文章和申请专利情况  81

一种无固体颗粒的高性能有机银浆料及其工艺性能的研究

内容摘要

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