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。
导电银浆中的助剂主要是指导电银浆的分散剂、流平剂、金属微粒的防氧剂、稳定剂等。助剂的加入会对导电性能产生不良的影响,只有在权衡利弊的情况下适宜地、选择性地加入。
导电银浆按烧结温度不同,分为高温银浆,中温银浆和低温银浆。其中高中温烧结型银浆主要用在太阳能电池,压电陶瓷等方面。低温银浆主要用在薄膜开关及键盘线路上面。
玻璃粉两个作用。一,腐蚀晶硅,通过腐蚀SiNx,形成导电通道。二,在浆料-发射极界面间作为传输媒介。
导电银浆分为两类:
①聚合物银导电浆料(烘干或固化成膜,以有机聚合物作为粘接相);
②烧结型银导电浆料(烧结成膜,烧结温度>500℃,玻璃粉或氧化物作为粘接相)。银粉照粒径分类,平均粒径<0.1μm(100nm)为纳米银粉; 0.1μm< Dav(平均粒径) 10.0μm为粗银粉。构成银导体浆料的三类别需要不同类别的银粉或组合作为导电填料,甚至每一类别中的不同配方需要不同的银粉作为导电功能材料,目的是在确定的配方或成膜工艺下,用少的银粉实现银导电性和导热性的大利用,关系到膜层性能的优化及成本。
粉末的制备方法有很多,银而言,可一次采用物理法(等离子、雾化法),化学法(硝酸银热分解法、液相还原)。由于银是贵金属,易被还原而回到单质状态,因此液相还原法是目前制备银粉的主要的方法。即将银盐(硝酸银等)溶于水中,加入化学还原剂(如水合肼等),沉积出银粉,经过洗涤、烘干而得到银还原粉,平均粒径在0.1-10.0μm之间,还原剂的选择、反应条件的控制、界面活性剂的使用,可以制备不同物理化学特性的银微粉(颗粒形态、分散程度、平均粒径以及粒径分布、比表面积、松装密度、振实密度、晶粒大小、结晶性等),对还原粉进行机械加工(球磨等)可得光亮银粉(polished silver powder),片状银粉(silver flake)。
近年来,随着电子设备开关电源电路的高频化,需要具备高频特性的电解电容器,为了适应高频波段低阻抗的需要,已经用导电高分子制作固体电解电容器的阴材料。铝固体电解电容器是在铝基材上形成氧化物作为介质层,在该介质层上制作电解质阴层和阴引出层而构成电容器,其阴引出层由碳层和银层构成。碳浆及银浆的参数浆直接影响碳层及银层的电阻,从而影响电容器的等效串联电阻值。
对于银浆及银粉已有不少的报道,然后研究了如何制备粒度小,粒径分布范围窄,纯度高的银粉及在导电浆料上的应用。描述了片状银粉与导电性能的关系以及制备方法。介绍了电子浆料用球形银粉的制备方法及制备条件对银粉性能的影响。这些为银浆的制备方法及对浆料性能的影响提供了重要的资料,然而银材料对电容器性能影响的报道比较少。
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。
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