影響銀漿的因素
①金屬銀微粒
A.銀微粒的含量
金屬銀的微粒是導(dǎo)電銀漿的主要成份,薄膜開(kāi)關(guān)的導(dǎo)電特性主要是靠它來(lái)體現(xiàn)。金屬銀在漿料中的含量直接與導(dǎo)電性能有關(guān)。從某種意義上講,銀的含量高,對(duì)提高它的導(dǎo)電性是有益的,但當(dāng)它的含量超過(guò)臨界體積濃度時(shí),其導(dǎo)電性并不能提高。一般含銀量在80~90%(重量比)時(shí),導(dǎo)電量已達(dá)高值,當(dāng)含量繼續(xù)增加,電性不再提高,電阻值呈上升趨勢(shì);當(dāng)含量低于60%時(shí),電阻的變化不穩(wěn)定。在具體應(yīng)用中,銀漿中銀微粒含量既要考慮到穩(wěn)定的阻值,還要受固化特性、粘接強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)性等因素制約,如銀微粒含量過(guò)高,被連結(jié)樹(shù)脂所裹覆的幾率低,固化成膜后銀導(dǎo)體的粘接力下降,有銀粒脫落的危險(xiǎn)。故此,銀漿中的銀的含量一般在60~70% 是適宜的
B.銀微粒的大小
銀微粒的大小與銀漿的導(dǎo)電性能有關(guān)。在相同的體積下,微粒大,微粒間的接觸幾率偏低,并留有較大的空間,被非導(dǎo)體的樹(shù)脂所占據(jù),從而對(duì)導(dǎo)體微粒形成阻隔,導(dǎo)電性能下降。反之,細(xì)小微粒的接觸幾率提高,導(dǎo)電性能得到改善。微粒的大小對(duì)導(dǎo)電性的影響,從上述情況來(lái)看,只是一種相對(duì)的關(guān)系。由于受加工條件和絲網(wǎng)印刷
方式的影響,既要滿足微粒順利通過(guò)絲網(wǎng)的網(wǎng)孔,又要符合銀微粒加工的條件,一般粒度能控制在3~5μm 已是很好,這樣的粒度僅相當(dāng)于250目普通絲網(wǎng)網(wǎng)徑的1/10~1/5,能使導(dǎo)電微粒順利通過(guò)網(wǎng)孔,密集地沉積在承印物上,構(gòu)成飽滿的導(dǎo)電圖形
C.微粒的形狀
銀微粒的形狀與導(dǎo)電性能的關(guān)系十分密切。從一般的印象出發(fā),都只是把微粒理解為球狀或近似球狀的顆粒。而用于制作導(dǎo)電印料的導(dǎo)電微粒以呈片狀、扁平狀、針狀的為好,其中尤以片狀微粒更為。圓形的微粒相互間是點(diǎn)的接觸,而片狀微粒就可以形成面與面的接觸,印刷后,片狀的微粒在一定的厚度時(shí)相互呈魚(yú)鱗狀重疊,從而顯示了更好的導(dǎo)電性能。在同一配比、同一體積的情況下,球狀微粒電阻為10-2 ,而片狀微??蛇_(dá)10-4
導(dǎo)電銀漿中的溶劑的作用:a、溶解樹(shù)脂,使導(dǎo)電微粒在聚合物中充分的分散; b、調(diào)整導(dǎo)電漿的粘度及粘度的穩(wěn)定性;c、決定干燥速度;d、改善基材的表面狀態(tài),使?jié){料與基體有很好的密著性能。導(dǎo)電銀漿中的溶劑的溶解度與極性,是選擇溶劑的重要參數(shù),這是由于溶劑對(duì)印刷適性與基材的結(jié)合固化都有較大的影響。此外,溶劑沸點(diǎn)的高低、飽和蒸氣壓的大小、對(duì)人體有性,都是應(yīng)該考慮的因素。溶劑的沸點(diǎn)與飽和氣壓對(duì)印料的穩(wěn)定性與操作的持久性關(guān)系重大;對(duì)加熱固化的溫度、速率都有決定性的影響。一般都選用高沸點(diǎn)的溶劑,常用的有BCA(丁基溶酐乙酸酯)、二乙二醇丁醚醋酸酯、二甘醇乙醚醋酸酯、異佛爾酮等
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(shuí)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(wèn)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(wèn)題。在未來(lái)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。
當(dāng)玻璃粉含量不變時(shí),電阻率在一定范圍內(nèi)隨著銀粉的含量逐漸增加而降低。當(dāng)銀粉含量過(guò)大時(shí),電阻率反而升高。因?yàn)殂y粉含量過(guò)大,玻璃粉含量不變,即漿料的固體含量過(guò)大,有機(jī)載體含量過(guò)低,那么漿料的黏度過(guò)大,流平性差,絲網(wǎng)印刷時(shí),不易形成連續(xù)致密的銀膜,故電阻率過(guò)大。
當(dāng)銀粉含量不變時(shí),電阻率在一定范圍內(nèi)隨著玻璃粉含量的逐漸增加,電阻率逐漸升高,導(dǎo)電性能越差。在漿料燒結(jié)過(guò)程中,隨著溫度升高,玻璃粉熔融,由于毛細(xì)作用浸潤(rùn)并包裹銀顆粒,銀粉以銀離子的形式溶解在熔融的玻璃相。當(dāng)漿料中的玻璃粉含量很少時(shí),銀粉由于缺少液相而不能鋪展在基板上,銀粒子傾向于沿垂直方向生長(zhǎng),導(dǎo)致銀粒子之間的接觸變差。當(dāng)玻璃粉含量增加到某一值時(shí),玻璃粉能夠有效潤(rùn)濕銀粉,使銀粉充分鋪展在基板上,銀粒子沿水平方向生長(zhǎng),銀粒子的接觸更加緊密,能夠有效形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。
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更新時(shí)間:2024-03-30