低温固化银浆烘干后断裂失效分析-贵金属

1 实验部分
1.1 样品的制备
图 1 实验样品的图形示意图 Fig.1 The schematic diagram of the experimental sample
收稿日期：2013-07-10 第一作者：李文琳，男，工程师，研究方向：贵金属电子浆料。E-mail：lwl@
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2013 年 11 月 第 34 卷第 S1 期
贵金属 Precious Metals
Nov. 2013 Vol. 34, No. S1
低温固化银浆烘干后断裂失效分析
李文琳，李章炜，幸七四
(贵研铂业股份有限公司 稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，昆明 650106)
摘 要：针对低温银浆固化后出现的断裂失效现象，通过增加烘烤时间、提高烘烤温度、高温高湿 下处理、冷冻情况下折叠破坏以及采用溶剂腐蚀等方法进行实验研究。采用放大镜观察以及电阻变 化测试，确认了失效原因在于某些溶剂再次溶解了浆料中的树脂，而后出现二次固化收缩，从而出 现线路断裂失效现象。 关键词：金属材料；低温固化；银浆；线路断裂；失效 中图分类号： TG146.3+3 文献标识码： A 文章编号：1004-0676(2013)S1-0171-04
样品
1# 2# 3# 4# 5# 6#
R0/Ω 110 110 112 111 113 112
R70℃/Ω 112 111 113 112 115 114
图 2 线路断裂现象示例 Fig.2 Showing fractures of line fault
2.2 不同烘烤温度对样品电阻的影响 把样品膜片在 130℃下进行 30 min 烘烤后，测
2 结果与讨论
2.1 银线路断裂的情况 低温导电银浆在使用其生产产品的过程中，偶
尔出现导电线路失效问题，用放大镜寻找观察，确 定了其失效原因是银线路断裂，见图 2。
由表 1 可知：6 个样品在 130℃经 30 min 烘烤 后，与初始电阻 R0 相比电阻下降很小，为 1~2 Ω。 之后再经 150℃进行 30 min 烘烤后，电阻下降在 3~6 Ω 之间。说明烘烤温度对样品电阻的影响很小。 2.3 高温高湿对样品电阻的影响
Abstract: The low temperature silver paste fracture failure after curing were studied by increasing the baking time, improving the baking temperature, processing on the condition of high temperature and high humidity, folding damage under freezing as well as the solvent corrosion. Through an optical magnifier observation and resistance test, the reasons for fracture failure of silver paste were confirmed that a certain solvent redissolved paste resin, result in the twice curing shrinkage and arising line failure phenomenon. Key words: metal materials; low temperature curing; silver paste; line fault; failure
柔性线路板用低温导电银浆应用范围涉及通
[1]
信、家用电器 、汽车、传感器件、仪器仪表、计
[2]
算机键盘等 。浆料烘干后在常温下的稳定性直接
影响到使用该类浆料生产产品的性能和成品率等。
近期，使用低温导电银浆的部分企业发现生产
产品时的成品率有所下降，而且少量产品局部出现
线路失效问题并观察到线路断裂现象，但未能找出
The Fracture Failure Analysis after Drying on Low Temperature Curing Silver Slurry
LI Wenlin, LI Zhangwei, XING Qisi
(State Key Laboratory of Advanced Technologies for Comprehensive Utilization of Platinum Metals, Sino-Platinum Metals Co. Ltd., Kunming 650106, China )
贵金属
第 34 卷
用万用电表测试 0.6×1000 mm 的银浆标准导电 线条四折线路两端的电阻值。得到初始电阻 R0。 1.2 实验内容
对制得的样品膜片分别再经提高烘烤温度、高
温高湿、冷冻后折叠、滴加各种溶剂进行烘烤处理
后，测试其线路电阻的变化以及导电性能失效情况。 实验取 6 个样品，导电线条的尺寸均为 0.6 mm×1000 mm，所使用的样品为：1#初始电阻为 106；2#初始 电阻为 105；3#初始电阻为 110；4#初始电阻为 112； 5#初始电阻为 108；6#初始电阻为 109。
在温度为 70℃、湿度为 95% RH 条件下放置 48 h 后，测量 6 个样品的电阻，记为 R70℃，见表 2。
表 2 高温高湿对样品电阻的影响
Tab.2 Silver line conductivity after processing on the
condition of high temperature and high humidity
其发生的根本原因，也就无法寻找避免该类现象产
生的措施来提升产品的成品率。因此本文对各种可
能出现该现象的影响条件进行试验，希望从中发现
线路断裂的原因，解决产品成品率目丝网印刷于 PET 膜片上，实验样品的图形如图 1 所示，于 130℃ 经过 30 min 烘烤，制得试验所需要的样品膜片。