片状铜基导电油墨烧结工艺对导电性影响研究 - 叶雨昊; 徐晓雪; 郭兴祥; 卢云梅; 李伟; 丁昶; 孙士昭; 闫慧 (功能材料, 2022)
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.