低溫導電銀漿大揭秘：原理、制備、應用和發展趨勢

低溫導電銀漿大揭秘：原理、制備、應用和發展趨勢

在現代電子技術飛速發展的今天，各種精密電子設備如智能手機、平板電腦、可穿戴設備等不斷涌現，這些設備的核心部件對導電材料的性能提出了極高要求。低溫導電銀漿作為一種特殊的導電材料，正逐漸在眾多領域嶄露頭角，發揮著不可或缺的作用。

一、低溫導電銀漿是什么

低溫導電銀漿是一種由銀粉、粘合劑、添加劑等成分組成的混合物，其較大特點在于能夠在相對較低的溫度下實現固化并具備良好的導電性能。通常，傳統導電銀漿的固化溫度較高，可能需要 200℃甚至更高溫度，而低溫導電銀漿的固化溫度一般可控制在 150℃以下，部分先進產品甚至能在 100℃左右完成固化。這一特性使其能夠適用于多種對溫度敏感的基材，如塑料、紙張、柔性電路板（FPC）等。

從成分來看，銀粉是提供導電性能的關鍵成分。為了確保良好的導電性和分散性，低溫導電銀漿中使用的銀粉通常粒徑較小，且形狀多樣，包括球形、片狀等。其中，片狀銀粉因其較大的比表面積和良好的相互搭接性能，在形成導電通路方面具有優勢。粘合劑則負責將銀粉粘結在一起，并使銀漿能夠牢固附著在基材表面。常見的粘合劑有聚氨酯、環氧樹脂、酚醛樹脂等，不同的粘合劑會賦予銀漿不同的固化特性和物理性能。例如，聚氨酯類粘合劑制成的銀漿AS7000系列往往具有較好的柔韌性和耐彎折性能，適合用于柔性電子領域；而環氧樹脂類粘合劑AS6000系列則能提供較高的粘結強度和耐化學腐蝕性；值得一提的是UV光固化的低溫銀漿AS5100系列，可以在UV光照的條件下實現快速固化。添加劑的種類繁多，如分散劑用于保證銀粉在粘合劑中均勻分散，防止團聚；觸變劑可以調節銀漿的流變性能，使其在印刷或涂布過程中具有良好的操作性，避免出現流掛或干涸等問題。

二、低溫導電銀漿的制方法

（一）物理混合法

物理混合法是制備低溫導電銀漿較為常用的方法之一。該方法首先將銀粉、粘合劑以及各種添加劑按照一定比例稱取。銀粉的選擇要根據所需的導電性能和粒徑要求進行篩選，例如對于要求高導電性能和精細線路印刷的應用，通常會選用粒徑較小的納米銀粉或超細片狀銀粉。粘合劑則根據其固化特性、柔韌性、粘結強度等性能要求進行挑選。接著，將這些成分加入到球磨機、攪拌機等混合設備中，通過機械攪拌或球磨的方式使各成分充分混合均勻。在混合過程中，需要控制好混合時間、速度以及溫度等參數，以確保銀粉能夠均勻分散在粘合劑中，避免出現團聚現象。物理混合法操作相對簡單，成本較低，適合大規模生產。但其缺點是銀粉與粘合劑之間主要是物理混合，結合力相對較弱，可能會影響銀漿的某些性能，如附著力和長期穩定性。

（二）化學合成法

化學合成法是通過化學反應制備低溫導電銀漿的方法。其中一種常見的方式是利用化學還原反應制備銀納米顆粒，然后將其與粘合劑等成分復合。以硝酸銀為原料，在適當的還原劑（如檸檬酸鈉、硼氫化鈉等）和保護劑（如聚乙烯吡咯烷酮等）存在下，通過控制反應溫度、時間和反應物濃度等條件，使硝酸銀被還原成銀納米顆粒。這些銀納米顆粒具有粒徑均勻、分散性好等優點。之后，將制備好的銀納米顆粒與預先選擇好的粘合劑、添加劑等進行混合，通過超聲分散、攪拌等手段使其均勻分散，較終得到低溫導電銀漿。化學合成法制備的銀漿中銀粉與粘合劑之間可能存在一定的化學鍵合作用，從而使銀漿具有更好的性能，如更高的附著力和導電穩定性。但該方法工藝相對復雜，成本較高，對反應條件的控制要求嚴格，大規模生產的難度較大。

（三）溶膠 - 凝膠法

溶膠 - 凝膠法也是制備低溫導電銀漿的一種有效方法。首先，將金屬醇鹽（如硝酸銀的醇溶液）或無機鹽（如硝酸銀）作為前驅體，與含有機官能團的化合物（如有機硅烷）混合，在催化劑的作用下發生水解和縮聚反應，形成溶膠。在溶膠中，銀離子或銀的前驅體均勻分散在有機聚合物網絡中。然后，通過加熱或其他處理方式使溶膠轉變為凝膠，在此過程中，銀離子逐漸被還原成銀原子并聚集形成銀納米顆粒，同時有機聚合物網絡固化形成粘合劑。最后，對凝膠進行干燥、研磨等后處理，得到低溫導電銀漿。溶膠 - 凝膠法能夠精確控制銀顆粒的粒徑和分布，并且可以在分子水平上實現銀粉與粘合劑的復合，從而獲得性能優異的低溫導電銀漿。然而，該方法同樣存在工藝復雜、成本較高以及反應時間較長等問題，限制了其在實際生產中的廣泛應用。

三、低溫導電銀漿的特性

（一）良好的導電性能

銀本身就是一種導電性極佳的金屬，低溫導電銀漿通過合理設計銀粉的含量和分布，能夠構建高效的導電網絡。在固化后，銀粉相互接觸形成連續的導電通路，電子可以在其中自由移動，從而實現低電阻導電。其電阻率可達到 1.5*10?6Ω?cm 數量級，與其他導電材料相比，這一數值處于較低水平，能夠滿足大多數電子設備對良好導電性能的需求。例如，在制作電子線路板時，使用低溫導電銀漿印刷的線路能夠快速、穩定地傳輸電信號，確保電子元件之間的信息交互準確無誤。

（二）低溫固化優勢

低溫固化是低溫導電銀漿區別于傳統銀漿的顯著特性。這一特性帶來了諸多好處。首先，對于那些不能承受高溫的基材，如一些塑料薄膜、熱敏性聚合物等，低溫導電銀漿AS6089能夠在80-90°C不損害基材性能的前提下實現導電連接。以柔性顯示器為例，其使用的聚對苯二甲酸乙二酯（PET）薄膜基材在高溫下容易變形、老化，而低溫導電銀漿可在較低溫度下固化，保證了柔性顯示器的制作工藝可行性，同時維持了 PET 薄膜的柔韌性和光學性能。其次，低溫固化過程能耗較低，相比高溫固化工藝，能夠節省大量的能源成本，符合當前節能環保的發展趨勢。此外，低溫固化還能縮短生產周期，提高生產效率，對于大規模生產電子器件具有重要意義。

（三）高附著力

為了確保導電線路在長期使用過程中不脫落、不失效，低溫導電銀漿需要具備良好的附著力。通過選擇合適的粘合劑以及優化配方，低溫導電銀漿能夠與多種基材表面形成牢固的化學鍵合或物理吸附作用。無論是在光滑的玻璃表面，還是粗糙的陶瓷、塑料表面，都能實現可靠的附著。在觸摸屏的制造中，低溫導電銀漿用于制作導電電極，其與玻璃或塑料基板之間的高附著力保證了觸摸屏在日常使用中頻繁觸摸操作下，導電線路依然穩定，不會出現起皮、脫落等現象，從而**了觸摸屏的正常工作和使用壽命。

（四）良好的耐候性

在實際應用中，電子設備可能會面臨各種復雜的環境條件，如溫度變化、濕度、化學腐蝕等。低溫導電銀漿需要具備良好的耐候性，以應對這些挑戰。經過特殊配方設計的低溫導電銀漿，能夠在不同溫度和濕度環境下保持穩定的導電性能和物理性能。在高溫高濕環境中，銀粉不易氧化，粘合劑也不會發生水解或老化，從而保證了導電線路的可靠性。在戶外使用的電子設備，如太陽能電池板、智能交通監控設備等，其內部的導電線路使用低溫導電銀漿制作后，能夠在長期的自然環境暴露下正常工作，減少了因環境因素導致的故障發生率。

四、低溫導電銀漿的應用領域

（一）電子器件制造

集成電路封裝：在集成電路（IC）封裝過程中，需要將芯片與外部引腳或基板進行可靠的電氣連接。低溫導電銀漿AS6155可用于芯片粘貼和引線鍵合等環節，它能夠在低溫下快速固化，避免高溫對芯片造成損傷，同時提供良好的導電和機械性能，確保芯片與封裝外殼之間的信號傳輸穩定。在手機處理器、電腦內存芯片等的封裝中，低溫導電銀漿得到了廣泛應用。

傳感器制造：各類傳感器如溫度傳感器、壓力傳感器、氣體傳感器等，需要精確的導電線路來傳輸感應信號。低溫導電銀漿AS9108能夠在傳感器的微小結構上進行精確印刷或涂布，形成導電電極和連接線路。由于其低溫固化特性，不會影響傳感器敏感元件的性能，并且高附著力和良好的耐候性保證了傳感器在各種環境下長期穩定工作。例如，汽車發動機艙內的溫度傳感器，使用低溫導電銀漿制作的導電線路能夠在高溫、振動等惡劣環境下可靠地傳輸溫度信號。

柔性電子：柔性電子是近年來發展迅速的領域，包括柔性顯示器、可穿戴電子設備等。低溫導電銀漿憑借其低溫固化和良好柔韌性的特點，成為柔性電子制造的理想材料。在柔性顯示器中，低溫可拉伸導電銀漿AS7126用于制作像素電極、驅動電路等，使得顯示器能夠實現彎曲、折疊等功能，同時保持清晰的圖像顯示。在可穿戴設備如智能手環、智能服裝中，低溫導電銀漿用于連接各種電子元件，實現信號傳輸和電源供應，并且能夠適應人體運動時的拉伸、彎曲等變形。

（二）太陽能光產業

太陽能電池制造：在太陽能電池領域，低溫導電銀漿主要用于制作電池的電極。傳統的晶體硅太陽能電池需要在高溫下進行電極燒結，而對于一些新型的太陽能電池技術，如薄膜太陽能電池、鈣鈦礦太陽能電池等，低溫導電銀漿具有獨特的優勢。鈣鈦礦太陽能電池對溫度較為敏感，高溫燒結可能會破壞鈣鈦礦材料的結構和性能。低溫導電銀漿AS9120能夠在120°C低溫下與鈣鈦礦材料形成良好的歐姆接觸，降低接觸電阻，提高電池的光電轉換效率。同時，其高附著力和耐候性保證了電極在長期光照和戶外環境下的穩定性，有助于延長太陽能電池的使用壽命。

光伏組件封裝：在光伏組件的封裝過程中，需要將多個太陽能電池片連接起來，并進行密封保護。低溫導電銀漿AS6123L可用于電池片之間的互連，其良好的導電性能確保了電流在電池片之間的高效傳輸。此外，低溫固化特性使得封裝過程更加簡便，減少了高溫對封裝材料和電池片的影響，提高了光伏組件的生產效率和質量。

（三）觸摸屏與顯示技術

觸摸屏制作：觸摸屏已成為現代電子設備的重要人機交互界面，低溫導電銀漿AS9605在觸摸屏的制作中起著關鍵作用。它用于制作觸摸屏的透明導電電極，通過絲網印刷、噴墨打印等工藝將低溫導電銀漿印刷在玻璃或塑料基板上，形成精細的導電線路。這些導電線路能夠感應觸摸信號，并將其轉化為電信號傳輸給控制系統，實現觸摸屏的觸摸控制功能。低溫導電銀漿的高精度印刷性能和良好的附著力，保證了觸摸屏的觸摸靈敏度和使用壽命。在智能手機、平板電腦、智能家電等設備的觸摸屏制造中，低溫導電銀漿得到了大量應用。

有機發光二極管（OLED）顯示：在 OLED 顯示技術中，低溫導電銀漿用于制作 OLED 面板的電極和驅動電路。OLED 顯示具有自發光、對比度高、視角廣等優點，但對電極材料的要求也較高。低溫導電銀漿AS9008能夠在低溫下與 OLED 有機材料兼容，形成低電阻的導電連接，同時不會對有機材料的發光性能產生負面影響。其良好的柔韌性和可加工性，使得 OLED 顯示面板能夠實現彎曲、折疊等特殊形狀設計，推動了 OLED 顯示技術在柔性顯示領域的發展。

五、低溫導電銀漿的發展趨勢

（一）性能提升

更低的電阻率：隨著電子設備向小型化、高性能化發展，對低溫導電銀漿的導電性能提出了更高要求。未來，善仁新材的研發人員將致力于進一步降低低溫導電銀漿的電阻率，通過優化銀粉的形態、粒徑分布以及改進配方設計等手段，構建更加高效的導電網絡，提高電子傳輸效率，以滿足如 5G 通信設備、高性能計算機芯片等對極低電阻導電材料的需求，推薦AS9335低溫燒結銀漿系列，此系列產品可以提供高達150瓦的導熱系數和50MPA的剪切強度。

更高的附著力和柔韌性：在柔性電子和可穿戴設備領域，低溫導電銀漿需要在各種復雜的變形條件下保持良好的性能。因此，提高銀漿與基材之間的附著力以及自身的柔韌性是重要的發展方向。SHAREX研究人員將通過開發新型粘合劑、添加功能性助劑等方式，增強銀漿與不同基材表面的化學鍵合或物理吸附作用，同時提高銀漿固化膜的柔韌性和耐彎折性能，確保導電線路在長期拉伸、彎曲等變形過程中不脫落、不斷裂。

更好的耐候性和穩定性：面對日益復雜的使用環境，低溫導電銀漿需要具備更強的耐候性和穩定性。未來的研究將聚焦于提高銀漿對溫度、濕度、化學腐蝕等環境因素的抵抗能力。通過改進銀粉的表面處理技術，防止銀粉在惡劣環境下氧化、腐蝕；優化粘合劑的分子結構，提高其耐水解、耐老化性能，從而延長低溫導電銀漿在各種應用場景下的使用壽命。

（二）環保與可持發展

綠色配方設計：隨著環保意識的不斷提高，SHAREX低溫導電銀漿的配方設計將更加注重綠色環保。減少或避免使用有毒有害物質，如快速固化、揮發性有機溶劑等，成為未來銀漿研發的重要趨勢。比如AS5100導電銀漿可以采取UV光固化，極大的提高了生產效率，研發人員將探索使用環保型粘合劑、水性溶劑以及可降解添加劑等，開發出對環境友好的低溫導電銀漿產品，以滿足電子制造行業對綠色材料的需求。

（三）應用拓展

新興領域的探索：隨著科技的不斷進步，新的應用領域不斷涌現，低溫導電銀漿將在這些領域中尋找新的發展機遇。在生物醫學領域，AS5906氯化銀導電油墨可用于制作生物傳感器、植入式電子器件等的導電材料；在智能包裝領域，用于制作具有防偽、監測功能的導電標簽和線路。通過與其他學科的交叉融合，低溫導電銀漿有望在更多新興領域發揮重要作用。

與新型材料的協同應用：未來，AS系列低溫導電銀漿將與更多新型材料實現協同應用。與納米材料、量子點材料、二維材料等結合，開發出具有特殊功能的復合材料，滿足不同領域對材料性能的多樣化需求。與量子點材料復合，可制備出具有發光和導電雙重功能的材料，用于新型顯示技術；與二維材料（如石墨烯）復合，有望進一步提高銀漿的導電性能和機械性能。