什么是導電銀漿
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。導電銀漿對其組成物質要求是十分嚴格的。其品質的高低、含量的多少,以及形狀、大小對銀漿性能都有著密切關系。
銀微粒
含量
金屬銀的微粒是導電銀漿的主要成份, 薄膜開關的導電特性主要是靠它來體現。金屬銀在漿料中的含量直接與導電性能有關。從某種意義上講,銀的含量高,對提高它的導電性是有益的,但當它的含量超過臨界體積濃度時,其導電性并不能提高。
一般含銀量在80~90%(重量比)時,導電量已達高值,當含量繼續增加,電性不再提高,電阻值呈上升趨勢;當含量低于60%時,電阻的變化不穩定。在具體應用中,銀漿中銀微粒含量既要考慮到穩定的阻值,還要受固化特性、粘接強度、經濟性等因素制約,如銀微粒含量過高,被連結樹脂所裹覆的幾率低,固化成膜后銀導體的粘接力下降,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。
大小
銀微粒的大小與銀漿的導電性能有關。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,被非導體的樹脂所占據,從而對導體微粒形成阻隔,導電性能下降。反之,細小微粒的接觸幾率提高,導電性能得到改善。微粒的大小對導電性的影響,從上述情況來看,只是一種相對的關系。
由于受加工條件和絲網印刷方式的影響,既要滿足微粒順利通過絲網的網孔,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,這樣的粒度相當于250目普通絲網網徑的1/10~1/5,能使導電微粒順利通過網孔,密集地沉積在承印物上,構成飽滿的導電圖形。
形狀
銀微粒的形狀與導電性能的關系十分密切。從一般的印象出發,都只是把微粒理解為球狀或近似球狀的顆粒。而用于制作導電印料的導電微粒以呈片狀、扁平狀、針狀的為好,其中尤以片狀微粒更為上乘。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_10-4。
由于銀是貴金屬,易被還原而回到單質狀態,因此液相還原法是目前制備銀粉的主要方法。
粘合劑
粘合劑又稱結合劑,是導電銀漿中的成膜物質。在導電銀漿中,導電銀的微粒分散在粘合劑中。在印刷圖形前,依靠被溶劑溶解了的粘合劑使銀漿構成有一定粘度的印料,完成以絲網印刷方式的圖形轉移;印刷后,經過固化過程,使導電銀漿的微粒與微粒之間、微粒與基材之間形成穩定的結合。這是結合劑的雙重責任。結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,冷卻后則恢復常態。熱塑性聚合物樹脂由于鏈與鏈之間容易相對移動的原因,表現出具有可撓性。
結合劑的樹脂一般都是絕緣體,由于粘合劑本身并不導電,若不在一定溫度下固化,導電微粒則不能形成緊密的連接。不同的樹脂加入同一種導電物質,固化成膜后,其導電性能各不相同,這與粘合劑樹脂凝聚性有關。導電銀漿對結合劑樹脂的選擇,有多方面的考慮。不同結合劑的粘度、凝聚性、附著性、熱特性等有較大的差異。導電銀漿的制造者對于導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籌兼顧。
溶劑
導電銀漿中的溶劑的作用:
a、溶解樹脂,使導電微粒在聚合物中充分的分散;
b、調整導電漿的粘度及粘度的穩定性;
c、決定干燥速度;
d、改善基材的表面狀態,使漿料與基體有很好的密著性能。
導電銀漿中的溶劑的溶解度與極性,是選擇溶劑的重要參數,這是由于溶劑對印刷適性與基材的結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、對人體有無毒性,都是應該考慮的因素。溶劑的沸點與飽和氣壓對印料的穩定性與操作的持久性關系重大;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
導電銀漿中的助劑主要是指導電銀漿的分散劑、流平劑、金屬微粒的防氧劑、穩定劑等。助劑的加入會對導電性能產生不良的影響,只有在權衡利弊的情況下適宜地、選擇性地加入。
導電銀漿在LCD中的位置及作用
在TFT-LCD(薄膜晶體管液晶顯示器)液晶顯示屏中,銀漿點是位于CF和TFT臺階的位置;
銀漿點的作用主要是將CF表面的靜電和殘留的信號導到FPC上傳出去 ;
因為IPS對靜電比較敏感,所以IPS會做裸露的ITO,銀膠就是把這個ITO和FPC的地連到一起的,這樣IPS上的靜電就能導到FPC上的地上去了。
導電銀漿的分類
①燒結型導電銀漿:燒結型電子漿料以銀粉作為導電相、玻璃粉作為粘結相、有機溶劑及其他助劑混合作為有機載體混合制,此類導電銀漿燒結成膜,燒結溫度一般>500度。
②低溫固化導電銀漿:低溫固化導電銀漿是由銀粉、高分子有機聚合物體系、有機溶劑和添加劑組成。將上述組分混合均勻、配制成粘稠漿體,通過絲網印刷工藝制成,低溫固化(一般<300℃)得到與基材附著良好的線路導線。
③自干熱塑型導電銀漿:自干熱塑型導電銀漿主要的連接料為熱塑型樹脂,如:飽和聚酯樹脂、聚酯型聚氨酯等,無需添加固化劑及玻璃相,添加助劑使漿料具有更好的印刷適性、更好的流平性和分散性或更佳的固化條件等。
使用注意事項
1、銀漿長時間靜置存放后會出現氣泡、裂紋或分層的情況,這屬于正?,F象,攪拌后消失。因而在使用銀漿之前必須充分攪拌均勻后再進行點膠使用,以免影響附著力、導電性能的一致性和出膠的順暢性。針筒包裝的需要采用非接觸性重力攪拌機進行攪拌,鋁瓶包裝的可以采用人工攪拌。
2、在上機生產操作超過24小時沒有用完的產品,必須重新攪拌后才能繼續使用。
3、生產停機時建議將針頭插入裝有酒精的泡棉中保存或將針管上下蓋子重新蓋好保存。
4、確保涂覆表面清潔、干燥、無油脂、無灰塵。
5、用后擰緊上下蓋子避免溶劑揮發增稠。
6、本品表干時間較快,但需要有一定的固化時間,才能達到最佳粘接力,在表干后可進行其他操作,但相關信賴性測試實驗建議在涂布24小時后進行。
7、在自然風干的條件下,所涂銀膠的涂層厚度越厚,所需要固化的時間就越長,反之越短。
8.銀漿里面含有溶劑,任何溶劑室溫下都會有一定的揮發速率,為避免長時間室溫放置導致溶劑的快速揮發,需在-5~10℃放置保存;
導電銀漿的技術參數
導電銀漿的發展趨勢
導電銀漿作為一種重要的導電材料,在電子和顯示技術領域有著廣泛的應用。未來,導電銀漿的發展可能會朝以下方向發展:
1. 提高導電性能:導電銀漿的導電性能是關鍵指標之一,未來的發展將致力于進一步提高導電性能,降低電阻,以滿足高頻率、高精度和高速數據傳輸等應用的需求。
2. 提高穩定性和可靠性:導電銀漿在長期使用和極端環境下可能遇到穩定性和可靠性方面的挑戰。未來的發展將注重提高導電銀漿的穩定性,減少氧化和退化,確保其長期穩定的導電性能。
3. 降低成本:成本是導電銀漿在大規模應用中的一個關鍵因素。未來的發展將集中在降低導電銀漿的生產成本,通過優化制備工藝、材料配方和原材料成本等方面來實現。
4. 開發環保可持續的替代品:隨著環境意識的增強,開發環??沙掷m的替代品也是導電銀漿發展的趨勢之一。研究人員正在尋找使用更環保材料的替代品,如碳納米管、導電聚合物等,以減少對稀有資源的依賴和環境影響。
審核編輯:劉清
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原文標題:LCD用導電銀漿的基礎知識
文章出處:【微信號:心植桂冠,微信公眾號:心植桂冠】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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