銀漿系由高純度的(99.9% )金屬銀的微粒、粘合劑、溶劑、助劑所組成的一種機(jī)械混和物的粘稠狀的漿料
銀微粒。
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。
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。
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)。
當(dāng)玻璃粉含量繼續(xù)增加,多余的玻璃粉就會(huì)聚集在表面上,導(dǎo)致電性能下降,電阻率增加。同時(shí),當(dāng)玻璃粉含量過(guò)高時(shí),有機(jī)載體的含量就越低,有機(jī)載體的含量直接影響到漿料的黏度,有機(jī)載體的含量越低,漿料的黏度越高,在印刷的過(guò)程中,漿料的流平性很差,不利于漿料分布均勻,銀粉與玻璃粉容易成團(tuán)聚態(tài)。
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。
電子工業(yè)用銀粉
根據(jù)銀粉在銀導(dǎo)體漿料中的使用?,F(xiàn)將電子工業(yè)用銀粉分為七類:
①高溫?zé)Y(jié)銀導(dǎo)電漿料用高燒結(jié)活性銀粉;
②高溫?zé)Y(jié)銀導(dǎo)電漿料用高分散銀粉;
③高導(dǎo)電還原銀粉、電子工業(yè)用銀粉;
④光亮銀粉;
⑤片狀銀粉;
⑥納米銀粉;
⑦粗銀粉類統(tǒng)稱為銀微粉(或還原粉);
⑥類銀粉在銀導(dǎo)體漿料中應(yīng)用正在探索過(guò)程中;
⑦類粗銀粉主要用于銀合金等電氣方面 。