高温银浆

银浆 供制作银电极的浆料。它由 银或其化合物、助熔剂、粘合剂和稀释剂配制而成。 按银的存在形式，可分为氧化银浆、碳酸银浆、分子 银浆;按烧银温度，可分为高温银浆和低温银浆;按 覆涂方法，则分印刷银浆、喷涂银浆等。[1] 外文名 silverpaste 浆料成分对浆料电性能的影响银粉、银浆行业发展的趋势 材料构成 银浆系由高纯度的(99.9% )金属银的微粒、粘合剂、溶剂、助剂所组成的一种机械混和物的粘稠状的浆料 银微粒 金属银的微粒是导电银浆的主要成份，薄膜开关的导电特性主要是靠它来体现。金属银在浆料中的含量直接与导电性能有关。从某种意义上讲，银的含量高，对提高它的导电性是有益的，但当它的含量超过临界体积浓度时，其导电性并不能提高。一般含银量在80～90%(重量比)时，导电量已达最高值，当含量继续增加，电性不再提高，电阻值呈上升趋势；当含量低于60%时，电阻的变化不稳定。在具体应用中，银浆中银微粒含量既要考虑到稳定的阻值，还要受固化特性、粘接强度、经济性等因素制约，如银微粒含量过高，被连结树脂所裹覆的几率低，固化成膜后银导体的粘接力下降，有银粒脱落的危险。故此，银浆中的银的含量一般在60～70% 是适宜的。 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。 银微粒的形状与导电性能的关系十分密切。从一般的印象出发，都只是把微粒理解为球状或近似球状的颗粒。而用于制作导电印料的导电微粒以呈片状、扁平状、针状的为好，其中尤以片状微粒更为上乘。圆形的微粒相互间是点的接触，而片状微粒就可以形成面与面的接触，印刷后，片状的微粒在一定的厚度时相互呈鱼鳞状重叠，从而显示了更好的导电性能。在同一配比、同一体积的情况下，球状微粒电阻为10-2 ，而片状微粒可达10-4。 粘合剂 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。 溶剂 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、对人体有无毒性，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、二甘醇乙醚醋酸酯、异佛尔酮等。 助剂 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。 浆料成分对浆料电性能的影响 当玻璃粉含量不变时，电阻率在一定范围内随着银粉的含量逐渐增加而降低。当银粉含量过大时，电阻率反而升高。因为银粉含量过大，玻璃粉含量不变，即浆料的固体含量过大，有机载体含量过低，那么浆料的黏度过大，流平性差，丝网印刷时，不易形成连续致密的银膜，故电阻率过大。 当银粉含量不变时，电阻率在一定范围内随着玻璃粉含量的逐渐增加，电阻率逐渐升高，导电性能越差。在浆料烧结过程中，随着温度升高，玻璃粉熔融，由于毛细作用浸润并包裹银颗粒，银粉以银离子的形式溶解在熔融的玻璃相。当浆料中的玻璃粉含量很少时，银粉由于缺少液相而不能铺展在基板上，银粒子倾向于沿垂直方向生长，导致银粒子之间的接触变差。当玻璃粉含量增加到某一值时，玻璃粉能够有效润湿银粉，使银粉充分铺展在基板上，银粒子沿水平方向生长，银粒子的接触更加紧密，能够有效形成导电网络。 当玻璃粉含量继续增加，多余的玻璃粉就会聚集在表面上，导致电性能下降，电阻率增加。同时，当玻璃粉含量过高时，有机载体的含量就越低，有机载体的含量直接影响到浆料的黏度，有机载体的含量越低，浆料的黏度越高，在印刷的过程中，浆料的流平性很差，不利于浆料分布均匀，银粉与玻璃粉容易成团聚态。 银粉、银浆行业发展的趋势 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最快的，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，也就是最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，加上国内市场、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，建立国际一流的生产环境、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稀缺和紧迫性。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最重要的消耗方面。