低熔點(diǎn)玻璃粉在導(dǎo)電銀漿中的應(yīng)用

導(dǎo)電銀漿由導(dǎo)電銀粉、粘合劑、溶劑和微量添加劑組成，可分為聚合物導(dǎo)電銀漿和燒結(jié)導(dǎo)電銀漿結(jié)導(dǎo)電銀漿。兩者之間的區(qū)別在于粘同的粘不同。燒結(jié)導(dǎo)電銀漿以低熔點(diǎn)玻璃粉為粘結(jié)相，500℃上述燒結(jié)成膜。

導(dǎo)電銀漿產(chǎn)品集冶金、化工、電子技術(shù)于一體，是一種主要用于制造厚膜集成電路、電阻器、電阻網(wǎng)絡(luò)、電容器的高科技電子功能材料MLCC、導(dǎo)電油墨、太陽能電池電極、LED、印刷及高分辨率導(dǎo)電體、薄膜開關(guān)/柔性電路、導(dǎo)電膠、敏感元件等電子元件。

金屬銀粉是導(dǎo)電銀漿的主要成分，其導(dǎo)電特性主要通過銀粉來實(shí)現(xiàn)。漿銀粉的含量直接影響導(dǎo)電性。

從某種意義上說，銀含量高有利于提高其導(dǎo)電性，但當(dāng)其含量超過臨界體積濃度時(shí)，其導(dǎo)電性無法提高。銀漿中的銀含量一般為60～70% 是合適的。

銀粒的大小與銀漿的導(dǎo)電性有關(guān)。在相同體積下，顆粒較大，接觸概率較低，空間較大，被非導(dǎo)體樹脂占據(jù)，阻擋導(dǎo)體顆粒，導(dǎo)電性能下降。相反，小顆粒的接觸概率提高，導(dǎo)電性提高。一般粒度可控制在3～5μm，這種粒度僅相當(dāng)于250目普通絲網(wǎng)網(wǎng)徑的1/10～1/5能使導(dǎo)電顆粒順利通過網(wǎng)絡(luò)，密集沉積在承印物上，形成飽滿的導(dǎo)電圖形。

銀顆粒的形狀與導(dǎo)電性密切相關(guān)。用于制造導(dǎo)電印刷的導(dǎo)電顆粒較好是片狀、扁平和針狀的，尤其是片狀顆粒。圓形顆粒相互接觸，片狀顆粒可形成表面接觸。印刷后，片狀顆粒在一定厚度下相互重疊，表現(xiàn)出更好的導(dǎo)電性。在相同的比例和體積下，球形顆粒的電阻為10-2.片狀顆粒可達(dá)10-4。

由于銀是法是制備銀粉的主要方法，因?yàn)殂y是貴金屬，容易還原回到單質(zhì)狀態(tài)。

粘合劑是導(dǎo)電銀漿中的成膜物質(zhì)。在導(dǎo)電銀漿中，導(dǎo)電銀的顆粒分散在粘合劑中。印刷圖形前，銀漿形成一定粘度的印刷，絲網(wǎng)印刷圖形轉(zhuǎn)移，固化后，導(dǎo)電銀漿顆粒與顆粒、顆粒與基底形成穩(wěn)定的組合。

燒結(jié)導(dǎo)電銀漿主要以低熔點(diǎn)玻璃粉為粘結(jié)劑，以有機(jī)樹脂和溶劑為中間載體，在基底上印刷圖形。燒結(jié)過程中，有機(jī)樹脂和溶劑揮發(fā)分解，低熔點(diǎn)玻璃粉熔融成膜，與導(dǎo)電銀粉形成牢固的導(dǎo)電涂層。

當(dāng)?shù)腿埸c(diǎn)玻璃粉含量不變時(shí)，電阻率在一定范圍內(nèi)隨著銀粉的含量逐漸增加而降低。當(dāng)銀粉含量過大時(shí)，電阻率反而升高。因?yàn)殂y粉含量過大，低熔點(diǎn)玻璃粉含量不變，即漿料的固體含量過大，有機(jī)載體含量過低，那么漿料的黏度過大，流平性差，絲網(wǎng)印刷時(shí)，不易形成連續(xù)致密的銀膜，故電阻率過大。

當(dāng)銀粉含量保持不變時(shí)，隨著低熔點(diǎn)玻璃粉含量的逐漸增加，電阻率逐漸增加，導(dǎo)電性越差。在漿液燒結(jié)過程中，隨著溫度的升高，低熔點(diǎn)玻璃粉熔化，銀粉以銀離子的形式溶解在熔融的玻璃階段。當(dāng)漿液中的低熔點(diǎn)玻璃粉含量很小時(shí)，由于缺乏液相，銀粉不能鋪在基板上，銀顆粒傾向于沿垂直方向生長，導(dǎo)致銀顆粒之間的接觸較差。當(dāng)?shù)腿埸c(diǎn)玻璃粉含量增加到一定值時(shí)，低熔點(diǎn)玻璃粉能有效濕潤銀粉，使銀粉充分鋪在基板上，銀顆粒沿水平方向生長，銀顆粒接觸更緊密，能有效形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。

當(dāng)?shù)腿埸c(diǎn)玻璃粉含量繼續(xù)增加時(shí)，多余的低熔點(diǎn)玻璃粉會(huì)聚集在表面，導(dǎo)致電性能下降，電阻率增加。同時(shí)，當(dāng)?shù)腿埸c(diǎn)玻璃粉含量過高時(shí)，有機(jī)載體含量越低，有機(jī)載體含量直接影響漿液粘度，有機(jī)載體含量越低，漿液粘度越高，印刷過程中漿液流平性差，不利于漿液分布均勻，銀粉和低熔點(diǎn)玻璃粉容易聚集。