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淺談導電銀漿及其配方

來源:廣州宏武材料科技有限公司     發布時間:2020-05-08瀏覽量:

前言:宏武納米公司供應的是導電銀粉,包括片狀銀粉近球微粉納米銀粉等等。寫這篇文章的目的是基于部分購買銀粉的客戶在詢問配制導電銀漿所需要的成份和配比等等,故整理相關信息如下,僅供參考。

導電銀漿是一種復合型導電高分子聚合材料,它是由金屬導電銀粉、基料樹脂、溶劑和助劑組成的一種機械混合物漿料。

導電銀漿具有優良的導電性能,且性能穩定,是電子領域、微電子技術中重要的基礎材料之一。它廣泛應用于集成電路石英晶體電子元器件、厚膜電路表面組裝、儀器儀表等領域。

導電銀漿分為兩類:

1)聚合物銀導電漿料(烘干或固化成膜,以有機聚合物作為粘接相);

2)燒結型銀導電漿料(燒結成膜,燒結溫度>500℃,玻璃粉或氧化物作為粘接相)

構成銀導體漿料的三類別需要不同類別的銀粉或組合作為導電填料,甚至每一類別中的不同配方需要不同的銀粉作為導電功能材料,目的是在確定的配方或成膜工藝下,用最少的銀粉實現銀導電性和導熱性的最大利用,關系到膜層性能的優化及成本。

聚合物的導電性主要是由導電填料銀粉決定的,銀粉的用量是導電銀漿導電性能的決定因素。銀粉含量對導電銀漿的體積電阻率的影響在許多實驗中可以給出,結論是,銀粉的含量在70%~80%為最佳。實驗結果符合規律。這是因為銀粉含量較少時,粒子之間相互接觸的幾率小,導電網絡不易形成;當含量過大時,雖然粒子接觸的幾率大,但樹脂的含量相對較少,連接銀粒子的樹脂粘接效果相應下降從而使得粒子間相互接觸的機會減少,導電網絡也差。從而電阻率也大,且導電漿料的粘接性也較差,當填料含量達到適量時,形成網絡的導電性最好電阻率最小,導電率最大。

導電銀漿參考配方一:

成 份     質量百分比 成份說明
銀粉
75-82%
導電填料
雙酚A型環氧樹脂
8-12%
樹脂
酸酐類固化劑
1-3%
固化劑
甲基咪唑
0-1%
促進劑
乙酸丁酯
4-6%
非活性稀釋劑
活性稀釋劑692
1-2%
活性稀釋劑
鈦酸四乙酯
0-1%
附著力促進劑
聚酰胺蠟
0-1%
防沉降劑

導電銀漿參考配方二:導電銀粉、E-44環氧樹脂、四氫呋喃、聚乙二醇
銀粉:70%-80%
環氧樹脂:四氫呋喃質量比為1:(2-3)
環氧樹脂∶ 固化劑質量比為 1.0∶(0.2~0.3)
環氧樹脂∶ 聚乙二醇的質量比為 1。00 ∶(0。05-0。10)
高沸點溶劑: 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

固化原理:在環氧樹脂的結構中有羥基(〉CH—OH)、醚基(—O—)和極為活潑的環氧基存在,羥基和醚基有高度的極性,使環氧分子與相鄰界面產生了較強的分子間作用力,而環氧基團則與介質表面(特別是金屬表面)的游離鍵起反應,形成化學鍵。因而,環氧樹脂具有很高的黏合力,用途很廣,商業上被稱作“萬能膠“。此外,環氧樹脂還可做涂料、澆鑄、浸漬及模具等用途。但是,環氧樹脂在未固化前是呈熱塑性的線型結構,使用時必須加入固化劑,固化劑與環氧樹脂的環氧基等反應,變成網狀結構的大分子 ,成為不溶且不熔的熱固性成品。環氧樹脂在固化前相對分子質量都不高,只有通過固化才能形成體形高分子。環氧樹脂的固化要借助固化劑,固化劑的種類很多,主要有多元胺和多元酸,他們的分子中都含有活波氫原子,其中用得最多的是液態多元胺類,如二亞乙基三胺和三乙胺等。環氧樹脂在室溫下固化時,還常常需要加些促進劑(如多元硫醇),以達到快速固化的效果。 固化劑的選擇與環氧樹脂的固化溫度有關,在通常溫度下固化一般用多元胺和多元硫胺等,而在較高溫度下固化一般選用酸酐和多元酸為固化劑。不同的固化劑,其交聯反應也不同。


低溫常溫固化導電銀膠主要應用:具有固化溫度低,粘接強度極高、電性能穩定、適合絲網印刷等特點。適用于常溫固化焊接場合的導電導熱粘接,如石英晶體、紅外熱釋電探測器、壓電陶瓷、電位器、閃光燈管以及屏蔽、電路修補等,也可用于無線電儀器儀表工業作導電粘接;也可以代替錫膏實現導電粘接。


固化劑:酸酐類如順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐,甲基咪唑等。

固化劑用量:固化劑用量少,固化時間會極大地延長甚至很難固化;固化劑用量過多會影響銀漿的導電性且不利于操作。

環氧樹脂稀釋劑:主要分反應型稀釋劑(即活性稀釋劑,如501, 622, 669,690, 692,X-632, X-652, D-691等)和非反應型稀釋劑(即非活性稀釋劑,如丙酮、無水乙醇、甲苯、二甲苯、苯乙烯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、二甲基甲酰胺、多元醇、苯甲醇。在環氧與固化劑體系中,如何選取合適的稀釋劑,與配方設計者的思路有關,比如考慮到:成本、稀釋效果、氣味、體系硬度、體系耐溫等,從而選取不同的稀釋劑。 

稀釋劑用量:稀釋劑用量過小,對樹脂的溶解速度慢且易使漿料黏性偏大;稀釋劑用量過大,不利于其揮發和銀漿固化。


聚二乙醇用量:作為活性添加劑的聚乙二醇,只用加入很少量就可以顯著改善銀漿的印刷性質;而聚乙二醇用量太多會造成材料浪費且會降低銀漿的導電性。




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