浆料成分对银导体浆料性能的影响

银电极浆料
（原创版）
目录
1.银电极浆料的概述
2.银电极浆料的组成
3.银电极浆料的应用
4.银电极浆料的优势与局限
5.我国银电极浆料产业的发展
正文
银电极浆料是一种电子材料，主要用于电子元器件的制造，如电容器、电感器、电阻器等。

银电极浆料具有高电导率、低电阻和良好的耐腐蚀性能，因此被广泛应用于电子行业。

银电极浆料的主要成分是银粉末，其次是一些添加剂，如粘合剂、溶剂和分散剂等。

银粉末的粒径和分布对银电极浆料的性能有重要影响。

银电极浆料的应用主要集中在电子元器件的制造，如电容器、电感器、电阻器等。

在这些元器件中，银电极浆料作为导电材料，可以提高元器件的性能和稳定性。

银电极浆料的优势主要在于其高电导率和低电阻，这使得它在电子元器件中有广泛的应用。

然而，银电极浆料的局限在于其成本较高，这限制了其在一些低成本电子产品中的应用。

我国银电极浆料产业在过去几十年中得到了快速发展。

随着我国电子产业的快速发展，对银电极浆料的需求也在不断增加。

我国银电极浆料产业的发展，不仅满足了国内市场的需求，还使我国成为全球最大的银电极浆料生产国之一。

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导电银浆的制备及用途性能研究潘宇镇（南京工业大学材料化学材化0801）摘要：随着电子技术的发展，对电子设备提出了轻、薄、多功能、智能化等技术要求，促使人们去开发更加先进价廉的电子元器件、电子线路板等制造技术。

导电银浆产品集冶金、化工和电子技术于一体，就是一种高技术的电子功能材料。

本文对银浆的制备、性能和用途进行了综述。

关键词：导电银浆；工艺制备；导电性能Conductive silver paste preparation and application performancePan Yuzhen（NJUT Chemistry of materials 0801）Abstract：With the development of electronic technology, electronic equipment to put out the light, thin, multi-functional, intelligent and other technical requirements, to make people more advanced development cheap electronic components, electronic circuit boards and other manufacturing technology. Conductive silver paste products metallurgical, chemical and electronic technology in one, is a kind of high technology electronic functional materials. The silver paste preparation, properties and applications are reviewed.Key words：Conductive silver paste；Process for the preparation of；Conductive property银浆系由高纯度的(99.9% )金属银的微粒、粘合剂、溶剂、助剂所组成的一种机械混和物的粘稠状的浆料。

浅析厚膜陶瓷电路通孔填充工艺摘要：随着科学技术的发展，厚膜混合集成电路使用范围日益扩大，对混合集成电路的集成度要求越来越高，为满足高集成度的混合集成电路的要求，就需要提高厚膜产品的要求来与之匹配，所以产品的线路也越来越复杂。

由单面布线发展到双面布线以满足其复杂的电路要求。

双面电路连通一般采用通孔填充的方式以实现连接的可靠性。

本文主要从填孔浆料选择，印刷工装，印刷机工艺参数调试，填孔印刷次数，研磨方式等几个方面介绍填孔工艺。

关键词：厚膜电路；通孔；印刷机；研磨；浆料引言厚膜混合集成电路是一种高稳定性无源网电路，大功率电路，具有络高频线性，高精度线性等特点。

厚膜混合集成电路通常是运用丝网印刷技术在陶瓷基片上印制图形并经高温烧结形成无源网络，并在其上组装分立的半导体器件芯片或单片集成电路或微型元件，再外加封装而成的混合集成电路。

主要应用于航天电子设备、卫星通信设备、电子计算机、通讯系统、汽车工业、音响设备、微波设备以及家用电器等。

为满足科技不断进步集成电路的高集成度的要求，厚膜混合集成电路的布线也越来越复杂，由此从单面电路不断发展到双面电路，而双面连通的方式有：金属端子连通、侧边连通、通孔连通。

前两种方式均需要将待连接的图形排版到瓷片边缘排版工作量和成本都会增加，选择通孔填充方式可以解决前面的问题同时还可以提高连通的可靠性，更好的散热。

本文主要介绍使用半自动印刷机(LS-150)通过丝网印刷、研磨方式实现通孔填充工艺。

一、通孔填充工艺的流程二、填孔浆料的选择常用的导体浆料中的金属成分是金或者金-铂、钯-金、钯-银、铂-银和钯-铜-银。

通过实验对比发现钯-银导体最适合生产通孔，然而影响导体浆料的收缩率的主要因素是浆料中钯银的比例和其他一些有机溶剂的含量。

由于我们需要将通孔内完全填充浆料使其形成一个浆料柱，所以需要收缩率相对较低的导体浆料。

普通印刷线路的钯-银导体浆料如（6179T、6177T、LF100）印刷湿膜厚度到烧结厚度的收缩率大概在50%-65%，如果采用普通钯银导体浆料将会增加印刷次数才能将通孔填满，所以选择收缩率更小的专用填孔浆料（6388）更容易填充通孔减少印刷次数提高效率。

导电银浆中银粉的振实密度对厚膜微结构和电性能的影响导电银浆是一种常用的电子材料，主要由银粉、有机溶剂和分散剂组成。

其中，银粉作为导电粒子，对导电银浆的电性能和厚膜微结构有着重要的影响。

银粉的振实密度是指银粉颗粒实际堆积的密度，是银粉团聚程度和银粉颗粒形状的重要参数。

本文就银粉的振实密度对厚膜微结构和电性能的影响进行探讨。

首先，振实密度对导电银浆的厚膜微结构有重要的影响。

振实密度高的银粉颗粒在浆料中更容易形成均匀分散的状态，可以减少银粉颗粒之间的聚集，从而获得更好的微结构。

在制备厚膜时，银粉颗粒的均匀分散可以使膜层更加致密，减少孔隙率，提高导电性能。

而振实密度低的银粉颗粒容易聚集在一起，形成不均匀的微结构，导致膜层的孔隙率增加，从而降低导电性能。

其次，振实密度还会影响导电银浆的电性能。

振实密度高的银粉颗粒具有更好的导电能力，因为振实密度高意味着银粉颗粒之间的接触面积更大，电子传导路径更短。

此外，振实密度高的银粉颗粒在膜层中也更容易形成连通网络，可以提供更多的导电通路，进一步提高导电性能。

因此，在制备导电膜时，选择振实密度较高的银粉可以获得较低的电阻值和更好的导电性能。

最后，银粉的振实密度还会对导电银浆的流变性能产生影响。

流变性能是指导电银浆在加工过程中的物理特性，如黏度、流动性等。

振实密度高的银粉颗粒在浆料中更容易分散均匀，可以减小浆料的黏度，提高流动性，便于加工成型。

相反，振实密度低的银粉颗粒容易聚集在一起，形成较高的黏度，降低了浆料的流动性，增加了加工的难度。

总之，导电银浆中银粉的振实密度对厚膜微结构和电性能有着重要的影响。

振实密度高的银粉颗粒可以形成更均匀的微结构，提高膜层的致密性和导电性能；同时，振实密度高的银粉颗粒还能提高导电银浆的流变性能，便于加工成型。

因此，在选择银粉时，应注意振实密度的大小，以获得满足不同要求的导电银浆。

片状银粉对烧结型银浆性能的影响片状银粉是一种常用的导电材料，广泛应用于电子行业，特别是在制作印刷电路板和太阳能电池等领域。

银粉的形状对烧结型银浆的性能具有重要影响，下面将详细介绍片状银粉对烧结型银浆性能的影响。

首先，片状银粉的比表面积较小，颗粒间的接触面积较少，因此片状银粉烧结型银浆的填充性能较差。

填充性能指的是银浆在填充到导电材料之间的能力。

片状银粉颗粒较大且形状不规则，难以均匀填充到细小空隙中，从而影响了导电材料的连接性能。

如果采用片状银粉制作的银浆，并且填充性能较差，那么在电子元件中使用时，可能会导致电导发热不均匀，影响元件的稳定性和可靠性。

其次，片状银粉的形状决定了其在烧结过程中的流动性。

片状银粉颗粒大且形状不规则，容易在烧结过程中出现堵塞和结块现象，从而影响导电材料的致密性和导电性能。

片状银粉在烧结过程中容易聚集在一起，形成孤立的小岛状结构，导致导电性能较差。

而细粒银粉具有良好的流动性，能够在烧结过程中均匀分散，形成致密的结构，提高导电性能。

此外，片状银粉的形状也对烧结型银浆的表面粗糙度有一定影响。

片状银粉颗粒较大，容易在涂覆过程中形成较大的颗粒凸起，从而导致银浆表面不够光滑。

表面粗糙度对电子元件的品质有重要影响，过高的表面粗糙度可能引起电流集中，导致局部过热和损伤，影响元件的性能和寿命。

最后，片状银粉的形状对烧结型银浆的粘度和分散性也有一定影响。

片状银粉颗粒大，表面积小，与溶剂的接触面积有限，因此片状银粉的分散性较差。

同时，片状银粉的颗粒间的连结力较强，导致烧结型银浆的粘度较高。

较高的粘度使得浆料在涂覆过程中难以均匀分散，容易形成颗粒块状，导致涂覆质量下降。

综合上述影响，片状银粉对烧结型银浆性能的影响是不利的。

片状银粉的颗粒较大且形状不规则，导致烧结型银浆的填充性能差，致密性和导电性能较差。

片状银粉在烧结过程中容易出现结块和堵塞现象，影响了导电材料的致密性和导电性能。

此外，片状银粉的形状还会影响银浆的表面粗糙度、粘度和分散性。

（1）金属银含量对正银电极性能的影响
金属银粉是正银浆料中的质量主体。

理论上讲，银含量越高的银浆其导电性能越好，制备的银电极本省的电阻越小。

在正银浆料中，我们保持玻璃料的含量不变，保持银粉的性质不变，仅仅改变金属银粉的含量，即改变金属银粉和有机成分的相互配比，来考察金属银含量对正银电极性能的影响。

将银含量为80%~90%的试验正银浆料用于串联电阻R实验，得到的电阻变化规律如图3-21.实验结果基本符合预期，随着浆料中的银含量的升高，串联电阻R变小，当银含量超过83%时，串联电阻R的变化就不太明显了。

考虑到过量的银粉含量会严重影响浆料的印刷性能，我们认为正银浆料的银含量保持在82%~90%之间是比较合理的。

当然，银粉的形貌和粒径改变后，银含量应该随之调整，以配合最佳的浆料工艺。

另外，在完整的硅片上制备电极时，银栅线自身的电阻变化也会变得非常关键，网板和印刷工艺的变化时也学要调节正银浆料中的银含量。

（2）
（3）
（4）纳米银粉
前文提到，正银浆料最终会和单晶硅电池顶部的金字塔表面、多晶硅顶部的腐蚀凹槽表面接触。

为了使银浆能充分和氮化硅表面接触——特别是在大型颗粒无法触及到的空间或部位——通常会在普通银粉中掺入部分纳米银粉，以获得银浆对凹凸表面的良好接触。

另外，纳米银粉在正银电极制备工艺中，更容易参与高温化学固相反应。

银迁移——在厚膜导体上的机理和影响摘要混合微电子学利用导体浆料将分布在普通基板（通常是氧化铝）上的不同分立元器件互相连接起来。

银-钯合金在导体浆料中被广泛用作金属夹杂物。

银具有低成本和低电阻率的优点。

然而，在不期望的领域银迁移是致命的弱点。

相比于35.6nm/s灾难性的去除率,银的阳极溶解速度可以达到10-1A/cm²。

银迁移根据发生的环境不同可以分为电迁移和离子迁移（化学）。

厚膜系统中离子迁移是最常见的失效模式，每当绝缘体分开的导体从周围环境获取足够多的水分。

银迁移从机理上可以被看成三步：电解、离子迁移和电沉积。

本篇文章详细介绍了银迁移的机理。

随着导体浆料中钯的含量增多，银迁移减少。

水滴试验证明当导体浆料中钯的含量从10%增长到19%的时候，银迁移的比率降低了大约100倍。

PdO的形成需要更低的阳极势能解释了钯的存在减少银迁移这一现象。

报告称可以足够抑制银迁移的钯的含量为30%。

银基合金中钯的浓度为5%-15%时，测试结构中仍可以观察到银迁移。

关于银迁移的光学显微照片指出了阴阳两极上银化合物的三种形式：树突状、乌云状和两者的混合。

树突状的电导率为6.8 x 107 sm -1，而乌云状的则根据合金中钯的含量从2.5 x 105 到7.6 x 106 sm -1变化。

这篇报道也指出了电极间距和密封剂的类型对银迁移的影响。

银迁移可以改变介电性能，降低绝缘电阻。

特别是在高湿的环境下，银迁移可以导致短路，促使器件失效。

1.前言在混合微电子学中，厚膜被广泛用来连接普通基板上两个或多个半导体器件。

在混合厚膜电路中，离散的电子器件如单片机、晶体管、二极管、电阻、电容和电感被安装在一个通过高粘度浆料印刷烧结而成的绝缘基板上（图1）。

图1 英特锡尔的混合厚膜电路厚膜混合微电路相对容易设计，在固定设备、电路研制和制造方面的花费也较少。

这种器件连接的技术在高频、高压、大功率应用中表现更好。

三种典型的厚膜材料是导体、电阻和介质。

银粉及银导电浆料制备技术的研究进展杨洪霞;黄立达;朱敏蔚;蔡依群【摘要】银导电浆料是发展电子元器件的基础之一,其制造技术的核心包括银粉的制备和银浆的调浆两部分.文章结合近年来银粉及银导电浆料领域文献及研究工作情况,综述了各形貌银粉的制备方法,且着重介绍了化学还原法;阐述了银浆的组成、制备方法以及各成分对浆料性能的影响;并提出了银导电环保浆料和复合浆料的发展趋势.【期刊名称】《电子元件与材料》【年(卷),期】2018(037)010【总页数】7页(P1-7)【关键词】银粉;银导电浆料;综述;银导电环保浆料;复合浆料;发展趋势【作者】杨洪霞;黄立达;朱敏蔚;蔡依群【作者单位】成都宏明电子股份有限公司,四川成都 610051;上海精密计量测试研究所,上海 201109;上海精密计量测试研究所,上海 201109;上海空间电源研究所,上海 200245【正文语种】中文【中图分类】TM241电子元器件制造业是电子元器件行业的主要组成部分,也是电子信息产业的基础,其技术水平和生产能力直接影响整个行业的发展[1]。

电子浆料作为制造电子元件的基础材料,具有一定流变性和触变性,是一种集材料、化工、电子技术为一体的基础功能材料;其在电阻、敏感器件、厚膜集成电路、汽车、日常用品等各个方面均有应用;特别是随着微电子技术、显示技术和表面安装技术的高速革新和发展,集成化、智能化、多功能化、精密化、环保化、微型化成为电子元器件的发展方向,以致浆料产业更是以前所未有的速度迅猛发展,对浆料的性能要求也越来越高[2-3]。

目前,电子浆料在高端产品方面的需求仍依靠国外进口满足,因而,国内电子浆料水平需要进一步提升,从而提高我国电子产业在国际的整体水平。

现阶段,我国对电子浆料的应用主要表现为导体浆料,特别是银浆、铝银浆等[4-7],然而银粉的制备和银浆的调浆为制造银导电浆料的关键,因此本文对银粉制备和银浆调制的相关研究进展进行综述。

1 银粉银或其化合物作为导电浆料的导电材料,其具有以下优点：(1)银的导电性能好,其导电率是所有金属中最高的;(2)在贵金属中,银的价格最低,这有利于降低成本;(3)银在高温下烧结时能渗入瓷体表面,因此银层对陶瓷表面有强大的附着力,可达 (35～75) ×103 g/cm2以上;(4)银浆的还原烧结温度范围广,为400～900℃;(5)银层能在陶瓷表面形成连续致密的均匀薄层,因此,对于相同面积、厚度的陶瓷导电层,银电极所得的电容量要比其他电极材料的大;(6)银层的抗氧化性能和可焊性能均较好[8]。