浅析导电油墨

２ 导 电 油 墨 分 类 及 应 用
根 据 填 料 的 不 同 ，导 电油 墨 可 分 为 无 机 系 导 电
油 墨 、 有 机 系 导 电油 墨 和 复 合 系 导 电油 墨 。
墨 具 备 一 般 油 墨 的 特 性 ，如 成 膜 性 、 附 着 力 、 耐 折
性 ， 即 要 求 连 接 料 必 须 是 液 体 ，并 能 将 导 电填 料 分 散 其 中 ：要 求 连 接 料 具 有 一 定 的 流 变 性 ， 以 保 证 油
滑 、均 匀 的墨 层 。 分散 剂 可 均 一 分散 那 些 难 于溶 解
于液 体 的无 机 、 有 机
连 接 料 是 导 电 油 墨 的 主 要 成 膜 物 质 ， 在 导 电
涂 层 上 起 到 骨 架 作 用 。 连 接 料 树 脂 必 须 使 制 得 的 油
Ｗ ｏ ｌ ｒ ｄ工 艺 技 术
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天津科技 大学 李庆伟
随 着 科 技 的进 步 ，特 种 印 刷 油 墨 也 起 着 日新 月异 的变 化 。导 电油 墨依 托 于 各种 电子 产 品 向着 高 精 度 、 高 密 度 、 高 可 靠 性 以 及 微 细 技 术 方 向 发 展 的
１ 导 电油 墨 组 成
导 电油 墨 属 于 特 种 油 墨 的 一 种 ， 主 要 由 导 电 填
料 、连 接料 、溶 剂和 助 剂组成 。
助 剂 在 油 墨 中 起 到 锦 上 添 花 的作 用 ，常 用 的 助
剂 有消 泡剂 、流 平 剂 、 分散 剂 、 金 属 防氧 化 剂 等 。
消 泡剂 是 水 性 油 墨 常 用助 剂 ，水 性油 墨 容 易 起 泡 ，
泡沫 会 影 响 印刷 的 顺利 进 行 及 印刷 品 的质 量 。流 平 剂 能 促 使 油 墨 在 干 燥 成 膜 过 程 中 形 成 一 个 平 整 、 光
导 电填 料 直 接 决 定 油 墨 导 电性 能 ，导 电填 料 包 括 无 机 系 和 有 机 系 两 种 类 别 ，无 机 填 料 包 括 金 属 （铜 、 铝 、 金 、 银 等 ）、 非 金 属 （无 定 型 碳 、 导 电 炭 黑 等 ）、 氧 化 物 （氧 化 锡 、 氧 化 铟 等 ）， 有 机 系 填 料 包 括 竹 电子 共 轭 体 系 和 分 子 间 化 合 物 。
电 粒 子 接 触 所 产 生 的 作 用 叫 渗 流 作 用 ，在 低 温 烧 结
纳 米 导 电 油 墨 中 就 是 指 纳 米 银 粉 的 填 充 量 达 到 某 一
临 界 值 ，纳 米 银 颗 粒 之 间 就 会 相 互 接 触 ， 或 者 微 粒
间隙／ Ｊ ＼ 于原 子 的正 常迁移 距离 （ 约为１ ０ ｎ ｍ ），导 电
之 一 ， 其 价 格 低 廉 ， 导 电 １ 生佳 ，但 抗 氧 化 能 力 差 ，
高 到 点 能 力 就 高 ，反 之 降 低 ，银 系 导 电油 墨 常 用 于 薄 膜 开 关 的 印 刷 。 纳 米 银 导 电 墨 水 通 常 用 于 ＲＦ ｌ Ｄ标 签 天 线 的 印 刷 。 铜 系 导 电 油 墨 是 应 用 最 广 泛 的 油 墨
涂 层 才 具 有 导 电性 ， 此 特 征 值 称 为 渗 流 临 界 值 。 导
一
定 的 成 膜 性 ， 以 保 证 油 墨 转 移 到 承 印 物 表 面 ， 并
形成 一层 薄膜 。
溶 剂在 油 墨 中起 到溶 解 树 脂 或 者油 脂 的作 用 。
每 一 种 用 途 不 同 的 油 墨 在 选 择 溶 剂 时 要 考 虑 很 多 因
素 ，溶 解 力 是 最 重 要 的 指 标 之 一 。 由于 油 墨 在 印 １ ５０
无 机 系 导 电 油 墨 的 功 能 单 元 是 金 属 粉 体 ， 如
墨 在 印 刷 过 程 中 能 够 均 匀 地 转 移 ：要 求 连 接 料 具 有
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世界 工 艺 技 术
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金 、 银 、 铜 等 ，该 类 产 品 稳 定 性 高 、 可 靠 、 储 存 性 能 高 等 优 点 ，但 固 化 温 度 较 高 ，是 国 内应 用 比 较 广 泛 的 类 型 油 墨 。 金 系 油 墨 导 电 Ｉ 生、 抗 腐 蚀 性 、 抗 氧 化 性 等 各 方 面 性 能 好 ，但 由 于 其 昂 贵 的 价 格 ，用 途 仅 限 于 厚 膜 集 成 电 路 等 有 特 殊 要 求 的 产 品 。 银 系 导 电油 墨 性 能 仅 次 于 金 系 ，但 对 温 度 比 较 敏 感 ，温 度
墨 膜 沿 着 外 加 电 场 方 向 即 可 形 成 连 续 的 导 电通 路 ，
从 而 产 生 导 电现 象 。
２）隧 道 效 应 所 谓 隧 道 效 应 ， 是 指 在 两 片 金 属 间 夹 有 极 薄 的 绝 缘层 （ 厚 度 大 约 为 ６～ １ Ｏ ｎ ｍ ， 如 氧 化 薄 膜 ）， 当
趋 势 ， 近 年 来 在 手 机 、 玩 具 、 薄 膜 开 关 、 太 阳 能 电 池 、 远 红 外 发 热 膜 以 及 射 频 识 别 技 术 （ＲＦ ｌ Ｄ ）等 行 业 中 应 用 越 来 越 广 泛 。 导 电油 墨 直 接 印 制 法 的 应 用 在 诸 多 方 面 取 代 传 统 工 艺 ， 在 电子 行 业 起 到 里 程 碑 式 的 意义 。
到 承 印 物 之后 ，要 求 墨层 迅 速 干 燥 ，即对 溶 剂 的挥
发 速 度 有 严 格 的 要 求 ， 在 导 电油 墨 印 １ ５ ０ 中 ， 为防止 墨 层 断 裂 ，通 常 采 用 掺 杂 两 种 或 两 种 以 上 溶 剂 的 方 式 。 另 外 ，安 全 环 保 、 成 本 低 廉 也 是 要 考 虑 的 因素 。