导电油墨

导电材料制成的油墨

导电油墨electrically conductive printing ink 用导电材料制成的油墨，具有一定程度导电性质，可作为印刷导电点或导电线路之用。

简介

导电油墨（electrically conductive printing ink），用导电材料(金、银、铜和碳)分散在连结料中制成的糊状油墨，俗称糊剂油墨。具有一定程度导电性质，可作为印刷导电点或导电线路之用。金系导电墨、银系导电墨、铜系导电墨、碳系导电墨等已达到实用化，用于印刷电路、电极、电镀底层、键盘接点、印制电阻等材料。

类型

金粉化学性质稳定、导电性能好，但价格昂贵，用途仅局限于厚膜集成电路。

银系导电墨。大量用于薄膜开关的导电印刷。当承印材料为聚酯时，可将银粉分散到聚酯树脂连结料中，即可做成糊状导电油墨。当油墨膜干燥不良时，电阻值会增加，最好用远红外干燥机在120～130℃下烘干。

铜比银价廉，但存在易氧化的缺点。多使用经过防氧化处理的铜粉，使用这种油墨印刷的电路不易被氧化，但缺点是一经高温处理，就会失去防氧化效果。

碳系导电墨。碳系导电油墨中使用的填料有导电槽黑、乙炔黑、炉法炭黑和石墨等，电阻位随种类而变化。多用于薄膜片开关和印制电阻，前者大都在聚酯基材上印刷，因此它和银系导电油墨相同，是以聚酯树脂为连结料的油墨。

天线印刷

随着RFID技术应用的快速普及，一些大型油墨制造商也适时推出新型的导电油墨，进一步推动了RFID市场的发展。可以说，推动RFID市场逐步走向成功的关键因素之一就是导电油墨的成功开发。

导电油墨是由金属导电微粒（银、铜、碳，通常为银）分散在连结料中形成的一种导电性复合材料，印刷到承印物上之后，起到导线、天线和电阻的作用。该油墨印刷在柔性或硬质材料（纸张、PVC、PE等）上可制成印刷电路。导电油墨干燥后，由于导电粒子间的距离变小，自由电子沿外加电场方向移动形成电流，具有良好的导电性能，可接收RFID专用的无线射频信号。对于印刷RFID标签内置天线而言，一个好的导电油墨配方，要求具有良好的印刷适性，印刷后的墨层具有附着力强、电阻率低、固化温度低、导电性能稳定等特点。

根据NanoMarkets市场调查公司的分析，导电油墨市场将发展成为一个非常大的产业，到2015年，导电油墨市场总值将会是3倍，达到24亿美元。由于市场发展潜力诱人，油墨制造商蜂拥而至，纷纷开始涉足导电油墨业务，希望能够从中分得一杯羹。

没有导电油墨的发展，就没有印刷技术在RFID标签制造中的应用。虽然RFID市场一直保持增长，但长期以来一直期望的大幅增长还要依赖于RFID标签生产成本的降低及其在普通商品上的大规模应用。印刷导电油墨将是降低RFID标签生产成本的理想解决方案。用于RFID天线印刷的导电油墨在整个导电油墨市场仅占非常小的一部分。但业内人士认为，未来10年，印刷RFID天线所用的导电油墨在整个导电油墨市场中的份额将保持快速增长，同时，导电油墨在整个油墨市场中所占的份额也将大幅提升。

RFID技术比较成功的应用领域是智能卡，它采用HF RFID技术，最突出的特点是识读距离比较短，成本较低，可靠性较高，比较适合用于IC公交卡和银行卡等。同时，各行各业对远距离识读系统的需求也非常强劲，从而促进了UHF RFID技术的应用。而且，UHF RFID标签在供应链管理等领域可以代替传统条形码，用于产品的跟踪和识别。但是，UHF RFID标签及相关系统要想获得大规模的商业应用，就必须要克服标签生产成本较高这个最大的阻碍。一直以来，蚀刻是制作RFID天线最常用的方法，蚀刻RFID天线必须要经过干式蚀刻和湿式蚀刻两种工艺，降低生产成本的难度比较大。同时，蚀刻RFID天线还需要经过化学处理工艺，处理过程中会产生大量的废液，所以蚀刻RFID天线被认为是一种非常不环保的工艺。

导电油墨被认为是能赢得全球普遍认同的技术。导电油墨印刷RFID天线的方法只需要经过干法工艺，不会像蚀刻工艺那样产生大量废液，被认为是一种更环保、更高效的工艺。此外，用导电油墨印刷RFID天线可以实现大批量生产，且废品率比较低，天线性能稳定，也能使RFID标签的总体生产成本大大降低。因此可以说，用导电油墨印刷RFID天线将是制作HF RFID和UHF RFID天线的首选工艺。

另外，采用网印导电油墨工艺也能降低RFID标签的生产成本，原因之一是引进印刷设备的投资比引进铜蚀刻设备要便宜得多。此外，由于印刷过程中无须为满足环保要求而追加额外的投资，故而生产成本及设备维护成本比铜蚀刻方法也要低，从而也减少了RFID标签的成本。

1、导电油墨的组成

2、导电油墨的分类和用途见参考

应用

导电性油墨是指印刷于导电承印物上，使之具有传导电流和排除积累静电荷能力的油墨，一般是印在塑料、玻璃、陶瓷或纸板等非导电承印物上。印刷方法很广，如丝网印刷、凸版印刷、柔性版印刷、凹版印刷和平板印刷等均可采用。可根据膜厚的要求而选用不同的印刷方法、膜厚不同则电阻、阻焊性及耐摩擦性等亦各异。这种油墨有厚膜色浆和树脂型两种。前者是以玻璃料为黏合剂的高温烧成型，后者是以合成树脂为黏合剂的低温干燥或辐射（UV、EB）固化型的丝网油墨。

组成

导电油墨由导电性填料、黏合剂、溶剂及添加剂组成。导电性填料使用导电性最好的银粉和铜粉，有时也用金粉、石墨、炭黑（现已有专门的导电炭黑）、碳素纤维、镍粉等。用作黏合剂的合成树脂有环氧树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂等。溶剂是溶解这些树脂的丝网油墨用的中沸点（120-230℃）溶点。另外，根据需要加入分散剂、滑爽剂、偶联剂等添加剂。导电性油墨要求的特性有：导电性（抗静电性）、附着力、印刷适性和耐溶剂性等。

厚膜色浆用于IC集成电路、电容器、电极等，树脂型油墨用于印刷电路、膜片开关、防静电包装等。

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