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溶劑
導(dǎo)電銀漿中的溶劑的作用:a、溶解樹脂,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,溶劑沸點的高低、飽和蒸氣壓的大小、對人體有性,都是應(yīng)該考慮的因素。溶劑的沸點與飽和氣壓對印料的穩(wěn)定性與操作的持久性關(guān)系重大;對加熱固化的溫度、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、二甘醇醋酸酯、異佛爾酮等。
助劑
導(dǎo)電銀漿中的助劑主要是電銀漿的分散劑、流平劑、金屬微粒的防氧劑、穩(wěn)定劑等。助劑的加入會對導(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。
導(dǎo)電銀漿按燒結(jié)溫度不同,分為高溫銀漿,中溫銀漿和低溫銀漿。其中高中溫?zé)Y(jié)型銀漿主要用在太陽能電池,壓電陶瓷等方面。低溫銀漿主要用在薄膜開關(guān)及鍵盤線路上面。
玻璃粉
兩個作用。一,腐蝕晶硅,通過腐蝕SiNx,形成導(dǎo)電通道。二,在漿料-發(fā)射極界面間作為傳輸媒介。
粘合劑
粘合劑又稱結(jié)合劑,是導(dǎo)電銀漿中的成膜物質(zhì)。在導(dǎo)電銀漿中,導(dǎo)電銀的微粒分散在粘合劑中。在印剜圖形前,依靠被溶劑溶解了的粘合劑使銀漿構(gòu)成有一定粘度的印料,完成以絲網(wǎng)印刷方式的圖形轉(zhuǎn)移;印刷后,經(jīng)過固化過程,使導(dǎo)電銀漿的微粒與微粒之間、微粒與基材之間形成穩(wěn)定的結(jié)合。這是結(jié)合劑的雙重責(zé)任。結(jié)合劑通常采用合成樹脂,它是高分子的聚合物。合成樹脂可分為熱固型和熱塑型兩大類。熱固性樹脂,如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。它們的特征是在一定溫度下固化成形后,即使再加熱也不再軟化,也不易溶解在溶劑中。熱塑性樹脂因其分子間相對吸引力較低,受熱后軟化,冷卻后則恢復(fù)常態(tài)。熱塑性聚合物樹脂由于鏈與鏈之間容易相對移動的原因,表現(xiàn)出具有可撓性。結(jié)合劑的樹脂一般都是絕緣體,由于粘合劑本身并不導(dǎo)電,若不在一定溫度下固化,導(dǎo)電微粒則不能形成緊密的連接。不同的樹脂加入同一種導(dǎo)電物質(zhì),固化成膜后,其導(dǎo)電性能各不相同,這與粘合劑樹脂凝聚性有關(guān)。導(dǎo)電銀漿對結(jié)合劑樹脂的選擇,有多方面的考慮。不同結(jié)合劑的粘度、凝聚性、附著性、熱特性等有較大的差異。導(dǎo)電銀漿的制造者對于導(dǎo)電銀漿所作用的基材、固化條件、成膜物的理化特性都需要統(tǒng)籌兼顧。
金屬銀的微粒是導(dǎo)電銀漿的主要成份,薄膜開關(guān)的導(dǎo)電特性主要是靠它來體現(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,對提高它的導(dǎo)電性是有益的,但當(dāng)它的含量超過臨界體積濃度時,其導(dǎo)電性并不能提高。一般含銀量在80~90%(重量比)時,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;當(dāng)含量低于60%時,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、粘接強度、經(jīng)濟(jì)性等因素制約,如銀微粒含量過高,被連結(jié)樹脂所裹覆的幾率低,固化成膜后銀導(dǎo)體的粘接力下降,有銀粒脫落的危險。故此,銀漿中的銀的含量一般在60~70% 是適宜的。
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)體的樹脂所占據(jù),從而對導(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。微粒的大小對導(dǎo)電性的影響,從上述情況來看,只是一種相對的關(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)電微粒順利通過網(wǎng)孔,密集地沉積在承印物上,構(gòu)成飽滿的導(dǎo)電圖形。
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相互呈魚鱗狀重疊,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,溶劑沸點的高低、飽和蒸氣壓的大小、對人體有性,都是應(yīng)該考慮的因素。溶劑的沸點與飽和氣壓對印料的穩(wěn)定性與操作的持久性關(guān)系重大;對加熱固化的溫度、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、二甘醇醋酸酯、異佛爾酮等。
銀導(dǎo)電漿料分為兩類:①聚合物銀導(dǎo)電漿料(烘干或固化成膜,以有機聚合物作為粘接相);②燒結(jié)型銀導(dǎo)電漿料(燒結(jié)成膜,燒結(jié)溫度>500℃,玻璃粉或氧化物作為粘接相)。
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械混和物的粘稠狀的漿料。
按銀的存在形式,可分為氧化銀漿、碳酸銀漿、分子 銀漿;按燒銀溫度,可分為高溫銀漿和低溫銀漿;按 覆涂方法,則分印刷銀漿、噴涂銀漿等。
導(dǎo)電銀漿由導(dǎo)電性填料、黏合劑、溶劑及添加劑組成。導(dǎo)電性填料使用導(dǎo)電性好的銀粉和銅粉,有時也用金粉、石墨、炭黑(現(xiàn)已有的導(dǎo)電炭黑)、碳素纖維、鎳粉等。用作黏合劑的合成樹脂有環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、丙烯酸樹脂等。容積是溶解這些樹脂的絲網(wǎng)銀漿用的中沸點(120-230℃)溶劑。另外,根據(jù)需要加入分散劑、滑爽劑等添加劑。導(dǎo)電銀漿要求的特性有:導(dǎo)電性(抗靜電性)、附著力、印刷適性和耐溶劑性等。
導(dǎo)電銀漿
此款銀漿開發(fā)設(shè)計應(yīng)用于薄膜按鍵開關(guān)與軟性線路板行業(yè)。烘烤溫度在120℃以上烘烤30分鐘時,可獲得之電氣及物理特性,可用在PET/IT0和PC,在焊接銀漿固化后可進(jìn)行焊接,用于太陽能電池電路板和其他電路板補線之用。等材料上均可使用,具有良好的印刷性、導(dǎo)電性、抗氧化性。
主要特性
1、低電阻:無機銀粉納米顆粒很均勻的分散在里,所以此款銀漿擁有很好的印刷性和低電阻。
2、硬度好:固化后的銀漿構(gòu)造密集,并且擁有很好的表面硬度,此種構(gòu)造給予很好的導(dǎo)電性和耐磨損性。
3、附著性佳:有的彈性和的對聚脂薄膜的附著力。
4、繞折性佳:對折后以2KG法碼壓住60秒,正反折為一次,阻抗值升高不超過原來之300%的彎折次數(shù)。
導(dǎo)電銀漿是一種專為電阻式、電容式觸摸屏線路設(shè)計的低溫烘烤導(dǎo)電銀漿。它由樹脂和銀粉制成,具有良好的導(dǎo)電性,導(dǎo)電銀漿中銀微粒的含量。
金屬銀的微粒是導(dǎo)電銀漿的主要成分,薄膜開關(guān)的導(dǎo)電特性主要靠它來體現(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,對提高它的導(dǎo)電性是有益的。但當(dāng)它的含量超過臨界體積濃度時,其導(dǎo)電性并不能提高。一般含銀量在80~90%(重量比)時,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;
導(dǎo)電銀漿分為兩類:
①聚合物銀導(dǎo)電漿料(烘干或固化成膜,以有機聚合物作為粘接相);
②燒結(jié)型銀導(dǎo)電漿料(燒結(jié)成膜,燒結(jié)溫度>500℃,玻璃粉或氧化物作為粘接相)。銀粉照粒徑分類,平均粒徑<0.1μm(100nm)為納米銀粉; 0.1μm< Dav(平均粒徑) 10.0μm為粗銀粉。構(gòu)成銀導(dǎo)體漿料的三類別需要不同類別的銀粉或組合作為導(dǎo)電填料,甚至每一類別中的不同配方需要不同的銀粉作為導(dǎo)電功能材料,目的是在確定的配方或成膜工藝下,用少的銀粉實現(xiàn)銀導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的大利用,關(guān)系到膜層性能的優(yōu)化及成本。
粉末的制備方法有很多,就銀而言,可一次采用物理法(等離子、霧化法),化學(xué)法(熱分解法、液相還原)。由于銀是貴金屬,易被還原而回到單質(zhì)狀態(tài),因此液相還原法是目前制備銀粉的主要的方法。即將銀鹽(等)溶于水中,加入化學(xué)還原劑(如水合肼等),沉積出銀粉,經(jīng)過洗滌、烘干而得到銀還原粉,平均粒徑在0.1-10.0μm之間,還原劑的選擇、反應(yīng)條件的控制、界面活性劑的使用,可以制備不同物理化學(xué)特性的銀微粉(顆粒形態(tài)、分散程度、平均粒徑以及粒徑分布、比表面積、松裝密度、振實密度、晶粒大小、結(jié)晶性等),對還原粉進(jìn)行機械加工(球磨等)可得光亮銀粉(polished silver powder),片狀銀粉(silver flake)。
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