双胺混合甲酸铜基无颗粒型导电墨水
发布时间：2020-12-19 23:13
微电子技术被广泛应用于工业生产和国防军事领域,印刷电子作为其中一项重要技术正在逐步取代传统的制造技术。印刷电子与传统制造技术相比,具有方法简单,成本低,绿色环保等优点。印刷电子所使用的众多打印技术中,喷墨打印以其无须使用印版、低功耗、衬底柔性化等优点而被广泛应用,它可以将配置好的功能性墨水精确地喷附在目标位置,高温固化后形成薄膜图案或者目标器件。对于功能性墨水,特别是导电墨水的研究是微电子制造技术发展的关键。目前,银基导电墨水已经被广泛应用在薄膜晶体管、射频电感和传感器等领域中制造金属互连线。然而,由于银互连线自身的电迁移现象及价格高昂等劣势制约其大规模应用。因此,取代银基墨水的最佳选择学界普遍认为是铜基导电墨水。在铜导电墨水的研究中,铜基无颗粒型导电墨水以其高稳定性、热处理温度低等优点被广泛关注。本文以四水甲酸铜为金属前驱体,采用1,2-丙二胺、异丙胺、正丁胺、辛胺、乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、3-（二乙胺基）-1,2-丙二醇作为络合剂,采用液相混合法,配置了七种四水甲酸铜基无颗粒型导电墨水。通过对实验数据分析,发现络合剂对于导电墨水的稳定性、热处理温度以及热处理后形成导电薄膜的表...
【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
玻璃基材清洁处理流程图
第2章甲酸铜基无颗粒型导电墨水络合剂的选择12取定量的导电墨水①至⑦分别滴图在方形玻璃片上，170℃快速加热50min，而后冷却至室温，得到导电薄膜①至⑦。图2-2热处理设备2.2.3表征手段电阻率测试方块电阻是导电薄膜的核心参数，即一个正方形导电材料的电阻。它的计算公式为：Rs=ρ/t，这里参数ρ是导电材料的电阻率，参数t是指导电薄膜厚度。由此可知，方块电阻的数值与我们选取的正方形载玻片的边长无关，只与导电薄膜的电阻率和厚度有关系。本文中所选用的四探针测试仪为RTS-8型，他的最小分辨率是1μm膜厚。所以对于1μm以下膜厚的导电薄膜，我们可以先测量出导电薄膜的Rs方块电阻，然后根据公式ρ=Rs×t得到导电薄膜的电阻率，当然这一过程中的方块电阻值是经过多次测量后得到的平均值，这样做是为了减小误差。傅立叶变换红外光谱分析(FTIR)本章采用傅立叶变换红外光谱对导电墨水中四水甲酸铜与有机胺络合剂的络合反应机理进行探究和分析。热重分析(TG)本实验中通过热重分析对甲酸铜和导电墨水的热分解行为进行了研究。将样品置于铂金坩埚内，在60ml/min的氮气气氛下，以5摄氏度的升温速率从室温升至300℃，采集测试样品的TG信息。X射线衍射分析(XRD)
第2章甲酸铜基无颗粒型导电墨水络合剂的选择13X射线衍射分析是一种利用X射线在晶体物质中的衍射效应进行物质结构分析的技术。本实验中，通过XRD确认热处理得到的导电薄膜由铜颗粒组成，扫描条件如下：采用CuKα射线（λ=0.154056nm），管压和管流分别为30KV和30mA，步宽角度0.05度，采样时间0.2s，扫描范围20度到80度。扫描电子显微镜（SEM）扫描电子显微镜是利用高能电子束对测试样品进行扫描，激发出各种物理信息，通过对这些信息的接收、放大和显示成像，来观察测试样品微观形貌的技术。在本实验中，SEM用来观察导电薄膜的表面和截面形貌。此外，通过SEM上配有的ElementMapping附件，对导电薄膜一定区域的元素分布进行测试。2.3结果与分析2.3.1铜胺络合机理的探究与分析图2-3红外吸收光谱曲线（a为导电墨水A、b为1,2-丙二胺）通过课题组前期傅立叶红外光谱测试，我们能够从化学键，吸收峰等微观因素确认并分析铜胺络合反应的络合机理。图2-3中a曲线是1,2-丙二胺与四水甲酸铜络合后的傅立叶红外光谱图。其中在3355cm-1，3275cm-1处存在两个强度中等的吸收峰，这两个吸收峰是伯胺的对称与不对称的伸缩振动吸收峰；在曲线a中，2958cm-1处存在甲基和亚甲基的对称与不对称伸缩振动峰；而在1597cm-1处的中等强度吸收峰可以归纳为（NH2-）氨基的面内弯曲振动吸收峰（伯胺的δN-H
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于氧化锌修饰的碳纳米管传感器的可燃气体检测平台开发[J]. 张冬至,王东岳,吴语寒,张勇,周兰娟,任旭虎. 实验技术与管理. 2017(02)
[2]国外印刷电子产业发展概述[J]. 邹竞. 影像科学与光化学. 2014(04)
[3]喷墨数字印刷及其印刷机(连载一)[J]. 齐福斌. 印刷世界. 2012(10)
[4]塑料薄膜印前电晕处理研究[J]. 王莉,李瑞娟. 印刷世界. 2012(09)
[5]适于塑料薄膜印刷用的水性油墨丙烯酸树脂连接料的制备研究[J]. 王海侨,林晓松,何立凡,李效玉. 化工新型材料. 2012(06)
[6]柔印塑料薄膜工艺[J]. 晓薇. 湖南包装. 2009(04)
[7]喷墨打印技术在PCB中的应用前景[J]. 林金堵. 印制电路信息. 2008(04)
硕士论文
[1]纳米Cu@Ag的制备及其水性导电墨水的性能研究[D]. 谭胜友.广东工业大学 2016
[2]无颗粒型铜导电墨水的制备及成膜研究[D]. 单静.天津大学 2013
本文编号：2926743
【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
玻璃基材清洁处理流程图
第2章甲酸铜基无颗粒型导电墨水络合剂的选择12取定量的导电墨水①至⑦分别滴图在方形玻璃片上，170℃快速加热50min，而后冷却至室温，得到导电薄膜①至⑦。图2-2热处理设备2.2.3表征手段电阻率测试方块电阻是导电薄膜的核心参数，即一个正方形导电材料的电阻。它的计算公式为：Rs=ρ/t，这里参数ρ是导电材料的电阻率，参数t是指导电薄膜厚度。由此可知，方块电阻的数值与我们选取的正方形载玻片的边长无关，只与导电薄膜的电阻率和厚度有关系。本文中所选用的四探针测试仪为RTS-8型，他的最小分辨率是1μm膜厚。所以对于1μm以下膜厚的导电薄膜，我们可以先测量出导电薄膜的Rs方块电阻，然后根据公式ρ=Rs×t得到导电薄膜的电阻率，当然这一过程中的方块电阻值是经过多次测量后得到的平均值，这样做是为了减小误差。傅立叶变换红外光谱分析(FTIR)本章采用傅立叶变换红外光谱对导电墨水中四水甲酸铜与有机胺络合剂的络合反应机理进行探究和分析。热重分析(TG)本实验中通过热重分析对甲酸铜和导电墨水的热分解行为进行了研究。将样品置于铂金坩埚内，在60ml/min的氮气气氛下，以5摄氏度的升温速率从室温升至300℃，采集测试样品的TG信息。X射线衍射分析(XRD)
第2章甲酸铜基无颗粒型导电墨水络合剂的选择13X射线衍射分析是一种利用X射线在晶体物质中的衍射效应进行物质结构分析的技术。本实验中，通过XRD确认热处理得到的导电薄膜由铜颗粒组成，扫描条件如下：采用CuKα射线（λ=0.154056nm），管压和管流分别为30KV和30mA，步宽角度0.05度，采样时间0.2s，扫描范围20度到80度。扫描电子显微镜（SEM）扫描电子显微镜是利用高能电子束对测试样品进行扫描，激发出各种物理信息，通过对这些信息的接收、放大和显示成像，来观察测试样品微观形貌的技术。在本实验中，SEM用来观察导电薄膜的表面和截面形貌。此外，通过SEM上配有的ElementMapping附件，对导电薄膜一定区域的元素分布进行测试。2.3结果与分析2.3.1铜胺络合机理的探究与分析图2-3红外吸收光谱曲线（a为导电墨水A、b为1,2-丙二胺）通过课题组前期傅立叶红外光谱测试，我们能够从化学键，吸收峰等微观因素确认并分析铜胺络合反应的络合机理。图2-3中a曲线是1,2-丙二胺与四水甲酸铜络合后的傅立叶红外光谱图。其中在3355cm-1，3275cm-1处存在两个强度中等的吸收峰，这两个吸收峰是伯胺的对称与不对称的伸缩振动吸收峰；在曲线a中，2958cm-1处存在甲基和亚甲基的对称与不对称伸缩振动峰；而在1597cm-1处的中等强度吸收峰可以归纳为（NH2-）氨基的面内弯曲振动吸收峰（伯胺的δN-H
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于氧化锌修饰的碳纳米管传感器的可燃气体检测平台开发[J]. 张冬至,王东岳,吴语寒,张勇,周兰娟,任旭虎. 实验技术与管理. 2017(02)
[2]国外印刷电子产业发展概述[J]. 邹竞. 影像科学与光化学. 2014(04)
[3]喷墨数字印刷及其印刷机(连载一)[J]. 齐福斌. 印刷世界. 2012(10)
[4]塑料薄膜印前电晕处理研究[J]. 王莉,李瑞娟. 印刷世界. 2012(09)
[5]适于塑料薄膜印刷用的水性油墨丙烯酸树脂连接料的制备研究[J]. 王海侨,林晓松,何立凡,李效玉. 化工新型材料. 2012(06)
[6]柔印塑料薄膜工艺[J]. 晓薇. 湖南包装. 2009(04)
[7]喷墨打印技术在PCB中的应用前景[J]. 林金堵. 印制电路信息. 2008(04)
硕士论文
[1]纳米Cu@Ag的制备及其水性导电墨水的性能研究[D]. 谭胜友.广东工业大学 2016
[2]无颗粒型铜导电墨水的制备及成膜研究[D]. 单静.天津大学 2013
本文编号：2926743
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