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導(dǎo)電銀漿中的助劑主要是指導(dǎo)電銀漿的分散劑、流平劑、金屬微粒的防氧劑、穩(wěn)定劑等。助劑的加入會(huì)對(duì)導(dǎo)電性能產(chǎn)生不良的影響,只有在權(quán)衡利弊的情況下適宜地、選擇性地加入。
隨著電子工業(yè)的發(fā)展,厚膜導(dǎo)體漿料也隨之發(fā)生不斷更新的發(fā)展,作為二十一世紀(jì)主要發(fā)展方向之一的電子工業(yè),其發(fā)展和產(chǎn)品更新速度也將是快的,新的電子元器件和生產(chǎn)工藝技術(shù)將需要新的銀粉銀漿,因此銀粉銀漿的品種和數(shù)量將不斷增加。
從技術(shù)的角度,為適應(yīng)電子機(jī)器不斷輕、小、薄、多功能、低成本,銀粉銀漿會(huì)朝著使用工藝更簡(jiǎn)化、性能更強(qiáng)、可靠性更高、更低成本化發(fā)展,也就是大程度的發(fā)揮銀導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的優(yōu)勢(shì)。
電子工業(yè)的快速發(fā)展,加上、勞動(dòng)力等方面的優(yōu)勢(shì),使大陸已成為世界電子元器件的主要制造基地之一,其銀粉和銀漿的用量也將不斷增加。銀粉、銀漿作為一個(gè)有發(fā)展前景的產(chǎn)業(yè),存在很大的發(fā)展空間。關(guān)鍵在于誰能網(wǎng)羅人才、投入更多資金,建立國(guó)際的生產(chǎn)環(huán)境、裝備水平。
銀幾乎是為電子工業(yè)而生的,從銀的存量和儲(chǔ)量而言,并不存在供需方面的嚴(yán)重問題和資源的和緊迫性。從銀的本征特性而言要以賤金屬取替還存在很高的技術(shù)難度,還有成本問題。在未來很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),電子、電氣方面的應(yīng)用仍是銀重要的消耗方面。
導(dǎo)電銀漿分為兩類:
①聚合物銀導(dǎo)電漿料(烘干或固化成膜,以有機(jī)聚合物作為粘接相);
②燒結(jié)型銀導(dǎo)電漿料(燒結(jié)成膜,燒結(jié)溫度>500℃,玻璃粉或氧化物作為粘接相)。銀粉照粒徑分類,平均粒徑<0.1μm(100nm)為納米銀粉; 0.1μm< Dav(平均粒徑) 10.0μm為粗銀粉。構(gòu)成銀導(dǎo)體漿料的三類別需要不同類別的銀粉或組合作為導(dǎo)電填料,甚至每一類別中的不同配方需要不同的銀粉作為導(dǎo)電功能材料,目的是在確定的配方或成膜工藝下,用少的銀粉實(shí)現(xiàn)銀導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的大利用,關(guān)系到膜層性能的優(yōu)化及成本。
粉末的制備方法有很多,銀而言,可一次采用物理法(等離子、霧化法),化學(xué)法(硝酸銀熱分解法、液相還原)。由于銀是貴金屬,易被還原而回到單質(zhì)狀態(tài),因此液相還原法是目前制備銀粉的主要的方法。即將銀鹽(硝酸銀等)溶于水中,加入化學(xué)還原劑(如水合肼等),沉積出銀粉,經(jīng)過洗滌、烘干而得到銀還原粉,平均粒徑在0.1-10.0μm之間,還原劑的選擇、反應(yīng)條件的控制、界面活性劑的使用,可以制備不同物理化學(xué)特性的銀微粉(顆粒形態(tài)、分散程度、平均粒徑以及粒徑分布、比表面積、松裝密度、振實(shí)密度、晶粒大小、結(jié)晶性等),對(duì)還原粉進(jìn)行機(jī)械加工(球磨等)可得光亮銀粉(polished silver powder),片狀銀粉(silver flake)。
目前使用大的幾種銀漿包括:
1、PET為基材的薄膜開關(guān)和柔性電路板用低溫銀漿;
2、單板陶瓷電容器用漿料;
3、壓敏電阻和熱敏電阻用銀漿;
4、壓電陶瓷用銀漿;
5、碳膜電位器用銀電極漿料;
低溫常溫固化導(dǎo)電銀膠主要應(yīng)用:具有固化溫度低,粘接強(qiáng)度、電性能穩(wěn)定、適合絲網(wǎng)印刷等特點(diǎn)。適用于常溫固化焊接場(chǎng)合的導(dǎo)電導(dǎo)熱粘接,如石英晶體、紅外熱釋電探測(cè)器、壓電陶瓷、電位器、閃光燈管以及屏蔽、電路修補(bǔ)等,也可用于無線電儀器儀表工業(yè)作導(dǎo)電粘接;也可以代替錫膏實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電粘接。
近年來,隨著電子設(shè)備開關(guān)電源電路的高頻化,需要具備高頻特性的電解電容器,為了適應(yīng)高頻波段低阻抗的需要,已經(jīng)用導(dǎo)電高分子制作固體電解電容器的陰材料。鋁固體電解電容器是在鋁基材上形成氧化物作為介質(zhì)層,在該介質(zhì)層上制作電解質(zhì)陰層和陰引出層而構(gòu)成電容器,其陰引出層由碳層和銀層構(gòu)成。碳漿及銀漿的參數(shù)漿直接影響碳層及銀層的電阻,從而影響電容器的等效串聯(lián)電阻值。
對(duì)于銀漿及銀粉已有不少的報(bào)道,然后研究了如何制備粒度小,粒徑分布范圍窄,純度高的銀粉及在導(dǎo)電漿料上的應(yīng)用。描述了片狀銀粉與導(dǎo)電性能的關(guān)系以及制備方法。介紹了電子漿料用球形銀粉的制備方法及制備條件對(duì)銀粉性能的影響。這些為銀漿的制備方法及對(duì)漿料性能的影響提供了重要的資料,然而銀材料對(duì)電容器性能影響的報(bào)道比較少。
導(dǎo)電銀漿由導(dǎo)電性填料、黏合劑、溶劑及添加劑組成。導(dǎo)電性填料使用導(dǎo)電性好的銀粉和銅粉,有時(shí)也用金粉、石墨、炭黑(現(xiàn)已有的導(dǎo)電炭黑)、碳素纖維、鎳粉等。用作黏合劑的合成樹脂有環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、丙烯酸樹脂等。容積是溶解這些樹脂的絲網(wǎng)銀漿用的中沸點(diǎn)(120-230℃)溶劑。另外,根據(jù)需要加入分散劑、滑爽劑等添加劑。導(dǎo)電銀漿要求的特性有:導(dǎo)電性(抗靜電性)、附著力、印刷適性和耐溶劑性等。
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