片状铜基导电油墨烧结工艺对导电性影响研究

TB34; 为解决成本低廉的铜基导电油墨在空气中、低温烧结时极易氧化而限制其在柔性电子器件领域广泛应用的问题,探究烧结工艺对其导电性的影响.以微米级片状铜粉溶入混合有机溶剂制备导电油墨,以毛笔直书的方法制备导电图案,并在空气中对导电图案进行操作简便的红外烧结,同时对其表面进行多次喷涂抗坏血酸(Vc)的水溶液并进行热压处理,结果发现,随Vc水溶液喷涂次数增加和红外烧结时间延长,导电图案的电阻率呈下降趋势,经45 min的烧结后从3.7×102Ω·cm下降到1.2×10-5Ω·cm,XRD分析证实导电图案喷涂去离子前后均为纯铜峰.对Vc水溶液作用机理研究证实,在烧结温度约50℃及pH值<4....

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Published in功能材料 Vol. 53; no. 2; pp. 2197 - 2202
Main Authors 叶雨昊, 徐晓雪, 郭兴祥, 卢云梅, 李伟, 丁昶, 孙士昭, 闫慧
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 天津理工大学 材料科学与工程学院,天津 300380%山东省济南市章丘区农业农村局,济南 250200%天津市威曼生物材料有限公司,天津 301600 28.02.2022
Subjects
铜片;低温烧结;Vc水溶液;导电油墨;烧结工艺
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ISSN1001-9731
DOI10.3969/j.issn.1001-9731.2022.02.030

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Abstract TB34; 为解决成本低廉的铜基导电油墨在空气中、低温烧结时极易氧化而限制其在柔性电子器件领域广泛应用的问题,探究烧结工艺对其导电性的影响.以微米级片状铜粉溶入混合有机溶剂制备导电油墨,以毛笔直书的方法制备导电图案,并在空气中对导电图案进行操作简便的红外烧结,同时对其表面进行多次喷涂抗坏血酸(Vc)的水溶液并进行热压处理,结果发现,随Vc水溶液喷涂次数增加和红外烧结时间延长,导电图案的电阻率呈下降趋势,经45 min的烧结后从3.7×102Ω·cm下降到1.2×10-5Ω·cm,XRD分析证实导电图案喷涂去离子前后均为纯铜峰.对Vc水溶液作用机理研究证实,在烧结温度约50℃及pH值<4.0的酸性环境下,图案电阻率逐渐降低且保持良好稳定性,证实Vc提供了良好的还原性环境.通过SEM观察发现,烧结过程中Vc水溶液喷涂及热压处理的协同作用可以使铜片的连结更加致密,这有助于其导电性及粘附性的进一步提高.在室温、空气中,对低温烧结制备的片状铜基导电油墨图案进行多次喷涂Vc水溶液烧结及热压协同处理,能够有效降低其电阻率同时大幅提高其烧结组织的致密性,实现其在柔性电子器件等领域的广泛应用.
AbstractList TB34; 为解决成本低廉的铜基导电油墨在空气中、低温烧结时极易氧化而限制其在柔性电子器件领域广泛应用的问题,探究烧结工艺对其导电性的影响.以微米级片状铜粉溶入混合有机溶剂制备导电油墨,以毛笔直书的方法制备导电图案,并在空气中对导电图案进行操作简便的红外烧结,同时对其表面进行多次喷涂抗坏血酸(Vc)的水溶液并进行热压处理,结果发现,随Vc水溶液喷涂次数增加和红外烧结时间延长,导电图案的电阻率呈下降趋势,经45 min的烧结后从3.7×102Ω·cm下降到1.2×10-5Ω·cm,XRD分析证实导电图案喷涂去离子前后均为纯铜峰.对Vc水溶液作用机理研究证实,在烧结温度约50℃及pH值<4.0的酸性环境下,图案电阻率逐渐降低且保持良好稳定性,证实Vc提供了良好的还原性环境.通过SEM观察发现,烧结过程中Vc水溶液喷涂及热压处理的协同作用可以使铜片的连结更加致密,这有助于其导电性及粘附性的进一步提高.在室温、空气中,对低温烧结制备的片状铜基导电油墨图案进行多次喷涂Vc水溶液烧结及热压协同处理,能够有效降低其电阻率同时大幅提高其烧结组织的致密性,实现其在柔性电子器件等领域的广泛应用.
Author 徐晓雪
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叶雨昊
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YAN Hui
DING Chang
YE Yuhao
LU Yunmei
SUN Shizhao
LI Wei
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