银微粒的大小与银浆的导电性能有关。在相同的体积下,微粒大,微粒间的接触几率偏低,并留有较大的空间,被非导体的树脂所占据,从而对导体微粒形成阻隔,导电性能下降。反之,细小微粒的接触几率提高,导电性能得到改善。微粒的大小对导电性的影响,从上述情况来看,只是一种相对的关系。由于受加工条件和丝网印刷方式的影响,既要满足微粒顺利通过丝网的网孔,又要符合银微粒加工的条件,一般粒度能控制在3~5μm 已是很好,这样的粒度仅相当于250目普通丝网网径的1/10~1/5,能使导电微粒顺利通过网孔,密集地沉积在承印物上,构成饱满的导电图形。
粘合剂又称结合剂,是导电银浆中的成膜物质。在导电银浆中,导电银的微粒分散在粘合剂中。在印剜图形前,依靠被溶剂溶解了的粘合剂使银浆构成有一定粘度的印料,完成以丝网印刷方式的图形转移;印刷后,经过固化过程,使导电银浆的微粒与微粒之间、微粒与基材之间形成稳定的结合。这是结合剂的双重责任。结合剂通常采用合成树脂,它是高分子的聚合物。合成树脂可分为热固型和热塑型两大类。热固性树脂,如酚醛树脂、环氧树脂等。它们的特征是在一定温度下固化成形后,即使再加热也不再软化,也不易溶解在溶剂中。热塑性树脂因其分子间相对吸引力较低,受热后软化,冷却后则恢复常态。热塑性聚合物树脂由于链与链之间容易相对移动的原因,表现出具有可挠性。结合剂的树脂一般都是绝缘体,由于粘合剂本身并不导电,若不在一定温度下固化,导电微粒则不能形成紧密的连接。不同的树脂加入同一种导电物质,固化成膜后,其导电性能各不相同,这与粘合剂树脂凝聚性有关。导电银浆对结合剂树脂的选择,有多方面的考虑。不同结合剂的粘度、凝聚性、附着性、热特性等有较大的差异。导电银浆的制造者对于导电银浆所作用的基材、固化条件、成膜物的理化特性都需要统筹兼顾。
导电银浆中的溶剂的作用:
a、溶解树脂,使导电微粒在聚合物中充分的分散;
b、调整导电浆的粘度及粘度的稳定性;
c、决定干燥速度;
d、改善基材的表面状态,使浆料与基体有很好的密着性能。导电银浆中的溶剂的溶解度与极性,是选择溶剂的重要参数,这是由于溶剂对印刷适性与基材的结合固化都有较大的影响。此外,溶剂沸点的高低、饱和蒸气压的大小、对人体有性,都是应该考虑的因素。溶剂的沸点与饱和气压对印料的稳定性与操作的持久性关系重大;对加热固化的温度、速率都有决定性的影响。一般都选用高沸点的溶剂,常用的有BCA(丁基溶酐乙酸酯)、二乙二醇丁醚醋酸酯、二甘醇醋酸酯、异佛尔酮等。
随着电子工业的发展,厚膜导体浆料也随之发生不断更新的发展,作为二十一世纪主要发展方向之一的电子工业,其发展和产品更新速度也将是快的,新的电子元器件和生产工艺技术将需要新的银粉银浆,因此银粉银浆的品种和数量将不断增加。
从技术的角度,为适应电子机器不断轻、小、薄、多功能、低成本,银粉银浆会朝着使用工艺更简化、性能更强、可靠性更高、更低成本化发展,也就是大程度的发挥银导电性和导热性的优势。
电子工业的快速发展,加上、劳动力等方面的优势,使大陆已成为世界电子元器件的主要制造基地之一,其银粉和银浆的用量也将不断增加。银粉、银浆作为一个有发展前景的产业,存在很大的发展空间。关键在于谁能网罗人才、投入更多资金,建立国际的生产环境、装备水平。
银几乎是为电子工业而生的,从银的存量和储量而言,并不存在供需方面的严重问题和资源的和紧迫性。从银的本征特性而言要以贱金属取替还存在很高的技术难度,还有成本问题。在未来很长时间内,电子、电气方面的应用仍是银重要的消耗方面。
目前使用大的几种银浆包括:
1、PET为基材的薄膜开关和柔性电路板用低温银浆;
2、单板陶瓷电容器用浆料;
3、压敏电阻和热敏电阻用银浆;
4、压电陶瓷用银浆;
5、碳膜电位器用银电极浆料;
低温常温固化导电银胶主要应用:具有固化温度低,粘接强度、电性能稳定、适合丝网印刷等特点。适用于常温固化焊接场合的导电导热粘接,如石英晶体、红外热释电探测器、压电陶瓷、电位器、闪光灯管以及屏蔽、电路修补等,也可用于无线电仪器仪表工业作导电粘接;也可以代替锡膏实现导电粘接。
导电银浆性能指标
1、填料: 银
2、固含量: 65~70%
3、密度(g/cm3) 2.1-2.3
4、粘度 (CPS) 10,000-20,000
(旋转式粘度计,Ⅱ单位,75rpm,25℃)
5、涂布面积 ( cm2/g )(取决于膜层厚度) 100-200
6、方电阻 (mΩ/□/25.4μm) < 12
7、附着力 (3M810胶带,垂直拉) 无脱落
8、硬度 (铅笔) > 2H
9、长期工作温度 (℃) <70
导电银浆使用方法
1、基片 PET 或 PC;
2、丝网 用200-300目不锈钢丝网或聚脂丝网印刷;
3、稀释剂 以HS820稀释剂稀释,使用前应充分搅拌;
4、固化工艺(推荐)
IR烘道: 80℃×2分钟
烘箱: 80℃×30分钟
5、清洗剂 环已酮
6、储 存 2-8℃冷藏,未开封的储存期在6个月。
7.包 装 1公斤、2公斤,塑料包装
导电银浆操作与
导电银浆料含有有机溶剂,使用时应保持通风良好,以避免过量蒸气吸入体内:
如触到皮肤,应及时用清水和肥皂清洗。
导电银浆由导电性填料、黏合剂、溶剂及添加剂组成。导电性填料使用导电性好的银粉和铜粉,有时也用金粉、石墨、炭黑(现已有的导电炭黑)、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、丙烯酸树脂等。容积是溶解这些树脂的丝网银浆用的中沸点(120-230℃)溶剂。另外,根据需要加入分散剂、滑爽剂等添加剂。导电银浆要求的特性有:导电性(抗静电性)、附着力、印刷适性和耐溶剂性等。
导电碳浆的特点:
1、导电性优,电阻值稳定。
2、与未处理PET薄膜有的附着力
3、印刷性能,不干网,塞版,边缘性好,可印刷细线条,无扩散。
4、格,与银浆混合后可大幅度降低成本
导电碳浆的使用条件:
1、印刷纲版:250∽300目;
2、印刷材料:处理和未处理PET薄膜、PC等 ;
3、稀释剂:PM500稀释剂或783;
4、干燥条件:130 ℃ 5∽15分钟;
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