国内外导电银粉和银浆市场现状
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2023年微纳米银粉行业市场调查报告市场调查报告:微纳米银粉行业一、行业概述微纳米银粉是一种具有良好导电性和抗菌性能的新材料,主要由纳米级的银粉制成。
它广泛应用于电子、医疗、纺织、建筑等领域,并且在近年来逐渐受到行业的关注和认可。
二、市场规模与需求分析1. 市场规模:根据调研数据显示,微纳米银粉行业的市场规模逐年增长,预计在未来几年内仍将保持良好的增长势头。
截至目前,全球微纳米银粉市场规模约为XX亿元人民币,其中中国市场规模约为XX亿元人民币。
2. 需求分析:(1)电子行业:微纳米银粉在电子行业中主要用于导电材料的制备,如导电电池、导电涂层等。
随着电子产品的不断普及和创新,对微纳米银粉的需求也不断增加。
(2)医疗行业:微纳米银粉具有良好的抗菌性能,被广泛应用于医疗领域,如医用纱布、医用敷料等。
随着人们对卫生与健康的要求不断提高,对微纳米银粉的需求也将持续增加。
(3)纺织行业:微纳米银粉可以用于纺织品的抗菌和防臭处理,提高纺织品的品质和功能。
纺织行业是一个巨大的市场,对微纳米银粉的需求也非常大。
(4)建筑行业:微纳米银粉可以用于建筑材料的抗菌和防污处理,提高建筑物的卫生性能和美观度。
随着人们对居住环境的要求不断提高,对微纳米银粉的需求也将不断增加。
三、市场竞争与前景1. 竞争分析:目前微纳米银粉行业存在一些主要的竞争企业,它们通过新产品的研发、技术的创新和市场营销的强化不断提高自身的竞争力。
在竞争激烈的市场环境下,企业应加强技术研发,提高产品质量和性能。
2. 市场前景:随着全球经济的发展和人们对卫生与健康要求的提高,微纳米银粉行业有良好的市场前景。
未来几年内,行业的市场规模有望继续保持较快增长。
同时,随着科技的进步和应用的拓展,微纳米银粉在更多领域的应用也将得到推广和发展。
四、市场存在问题和发展趋势1. 存在问题:微纳米银粉行业在发展过程中仍面临一些问题,如产品质量不稳定、市场价格竞争激烈等。
此外,一些新兴的竞争对手也可能对行业产生影响。
西安工程大学学报J o u r n a l o fX i 'a nP o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y第33卷第5期(总159期)2019年10月V o l .33,N o .5(S u m.N o .159)文章编号:1674-649X (2019)05-0538-11D O I :10.13338/j.i s s n .1674-649x .2019.05.011 *综 述*收稿日期:2019-04-10基金项目:陕西省教育厅科学研究计划项目(15J K 1332);陕西省科学技术研究发展计划-工业攻关资助项目(2013K 09-33);陕西省重点研发计划项目(S 2018-J C -Y B -1093) 通信作者:屈银虎(1962 ),男,西安工程大学教授,研究方向为电子浆料㊂E -m a i l :q u y i n h u @x pu .e d u .c n 引文格式:周宗团,左文婧,何炫,等.导电浆料的研究现状与发展趋势[J ].西安工程大学学报,2019,33(5):538-548.Z HO UZ o n g t u a n ,Z U O W e n j i n g,H EX u a n ,e t a l .R e s e a r c h s t a t u s a n dd e v e l o p m e n t t r e n do f c o n d u c t i v e p a s t e [J ].J o u r n a l o fX i 'a nP o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y,2019,33(5):538-548.导电浆料的研究现状与发展趋势周宗团1,左文婧2,何 炫2,张学硕2,高浩斐2,王钰凡2,屈银虎2(1.西安工程大学机电工程学院,陕西西安710048;2.西安工程大学材料工程学院,陕西西安710048)摘要:导电浆料是高技术电子功能材料,主要由导电相㊁黏结相和液体载体3部分组成㊂通过综述导电相A u ,A g,C u ,碳系等浆料,玻璃黏结相和液体载体的研究概况,指出导电浆料未来的发展趋势㊂认为:A u ,A g 虽然是目前发展最为成熟的导电相,但其价格昂贵;贱金属C u 具有价格低廉㊁优良的耐迁移性以及与银相近的电阻率等优点;碳系浆料机械强度大,导电导热性好;贱金属导电相与碳系导电相通过一定的处理后,将有可能取代A u ,A g 作为导电相的趋势㊂传统玻璃型黏结相和有机载体的含量㊁形状㊁粒度㊁表面性质㊁添加剂等因素均对浆料的性能产生协同作用和影响㊂低熔点金属黏结相和水基载体不仅提高了浆料的导电性而且环保无污染㊂因此,发展高性能贱金属导电相㊁复合导电相㊁低熔点金属黏结相㊁环保水基载体或将成为未来导电浆料的主流㊂关键词:导电浆料;贱金属;黏结相;液体载体中图分类号:T M241 文献标志码:A R e s e a r c h s t a t u s a n dd e v e l o pm e n t t r e n d o f c o n d u c t i v e p a s t e Z H O UZ o n g t u a n 1,Z U O W e n j i n g 2,H E X u a n 2,Z HA N G X u e s h u o 2,G A O H a o f e i 2,WA N GY u fa n 2,Q UY i n h u 2(1.S c h o o l o fM e c h a n i c a l&E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g ,X i 'a nP o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y ,X i 'a n710048,C h i n a ;2.S c h o o l o fM a t e r i a l sS c i e n c e&E n g i n e e r i n g ,X i 'a nP o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y,X i 'a n710048,C h i n a )A b s t r a c t :T h e c o n d u c t i v e p a s t e i s ah i g h -t e c he l e c t r o n i c f u n c t i o n a lm a t e r i a lm a i n l y c o m po s e do f a c o n d u c t i v e p h a s e ,ab i n d e r p h a s e a n da l i q u i dv e h i c l e .T h e r e s e a r c h p r o gr e s s o f c o n d u c t i v e p h a s e A u ,A g ,C u ,g l a s s b i n d e r a n d l i q u i dv e h i c l e s i s i n t r o d u c e d ,a n d t h e f u t u r e d e v e l o p m e n t t r e n do f c o n d u c t i v e p a s t e i s p r o s p e c t e d .I t i s c o n s i d e r e d t h a t a l t h o u g hA u ,A gi s t h em o s tm a t u r e c o n d u c -t i v e p h a s e a t p r e s e n t,i t i s e x p e n s i v e;b a s em e t a lC uh a s t h ea d v a n t a g e so f l o w p r i c e,e x c e l l e n t m i g r a t i o n r e s i s t a n c e a n d s i m i l a r r e s i s t i v i t y t os i l v e r;c a r b o ns l u r r y h a sh i g h m e c h a n i c a l s t r e n g t h a n d g o o d c o n d u c t i v i t y a n d t h e r m a l c o n d u c t i v i t y.A s t h e c o n d u c t i v e p h a s e,i t i s t h e t r e n d t h a tA u,A g w i l l b e r e p l a c e db y m o d i f i e dC ua n d c a r b o n s l u r r y.T h e c o n t e n t,s h a p e,p a r t i c l e s i z e,s u r f a c e p r o p e r t i e s,a d d i t i v e s o f t h e t r a d i t i o n a l g l a s s-t y p e b i n d e r p h a s e a n do r g a n i c v e h i c l e a l l h a v e s y n e r-g i s t i c e f f e c t s a n d i n f l u e n c e o n t h e p e r f o r m a n c e o f t h e p a s t e.T h e l o w-m e l t i n g m e t a l b i n d e r p h a s e a n d t h ew a t e r-b a s e d v e h i c l e n o t o n l y i m p r o v e t h e c o n d u c t i v i t y o f t h e p a s t e b u t a l s o c a u s e n o e n v i-r o n m e n t a l p o l l u t i o n.T h e r e f o r e,t h eh i g h-p e r f o r m a n c eb a s e m e t a l c o n d u c t i v e p h a s e,c o m p o s i t e c o n d u c t i v e p h a s e,l o w-m e l t i n g m e t a l b o n d e d p h a s e a n d e n v i r o n m e n t-f r i e n d l y w a t e r-b a s e d v e h i c l e sw i l l b e c o m e t h em a i n s t r e a mo f f u t u r e c o n d u c t i v e p a s t e d e v e l o p m e n t.K e y w o r d s:c o n d u c t i v e p a s t e;b a s em e t a l;b i n d i n gp h a s e;l i q u i dv e h i c l e s0引言电子浆料是制造电子元器件的基础材料,是一种由固体粉末和有机溶剂均匀混合的膏状物㊂作为集冶金㊁化工㊁电子技术于一身的高技术电子功能材料,电子浆料被视为部件封装㊁电极和互连的关键材料,主要用于制造集成电路㊁电阻器㊁电容器㊁导体油墨㊁太阳能电池电极㊁印刷及高分辨率导电体㊁导电胶㊁敏感元器件及其它电子元器件,一直以高质量㊁高效益㊁技术先进等特点广泛应用于航空㊁化工㊁印刷㊁建筑以及军事等各个领域,且具有无可替代的地位,被称为信息时代的 功臣 [1-3]㊂随着电子设备应用的空前普及,以及电子信息技术的快速发展,高集成化㊁轻量化㊁智能化㊁绿色化已然成为电子产品的发展方向,因而对作为核心材料的电子浆料的需求也越来越多,性能要求也越来越高㊂目前,我国对电子浆料的研究主要集中在导电浆料方面[1]㊂导电浆料主要由导电相㊁黏结相和液体载体3部分组成,经混合搅拌㊁三辊轧制后形成均匀膏状物,通过丝网印刷技术印刷于玻璃片或陶瓷基片上,经激光㊁高温烧结或烘干等固化工艺制成厚度为几微米到数十微米的膜层㊂在导电浆料中,导电相主要是金属㊁合金或其混合物㊂导电相不仅决定浆料的电性能,还对导电膜的物理和机械性能产生影响㊂黏结剂通常为玻璃㊁氧化物晶体或二者的混合物,主要用来保证膜层与基材的附着强度以及膜层的物理化学性能㊂有机载体是一种溶解于有机溶剂的聚合物溶液,主要用于控制浆料流变特性㊁印刷性能和对基材的初始附着力㊂本文从导电相㊁黏结相㊁液体载体3方面阐述导电浆料的研究现状并对其研究㊁发展趋势进行预判㊂1导电相导电相作为电子浆料的主要成分,其形状㊁质量及性能对浆料的电性能,产品的物理㊁机械性能有很大的影响㊂导电相通常以球形㊁片状或纤维状分散于有机载体中,待电子浆料固化后构成导电网格或导电通路,是浆料中的主要功能相,其含量一般为浆料的50%~90%[4]㊂在导电浆料中,导电相一般是金属㊁合金或混合物,主要包括A u,A g, P t,P t/A u,P d,A g/P d,C u,N i,A l等㊂目前所用合金导电相主要为P t/A u,A g/P d等,A u,P t,P d价格是A g的几百倍,是C u的几千到几万倍,价格极高,几乎无法实现规模化生产,因此,本文主要讨论高导电性纯金属导电相㊂1.1金导体浆料以金作为主要功能相的导电浆料性能优良,导电性好,细线分辨率高,具有印刷性能优良,膜层表面平整,背光孔隙度小,膜边沿收缩率小以及切面密度高等优点㊂金导电浆料通常被用于多层布线导体㊁气敏元件㊁微波混合集成电路以及大功率晶体管芯片和引线框架等高可靠性㊁高密度的厚膜集成电路中[5]㊂虽然金导电浆料性能优异,但由于金价昂贵,使得金导电浆料的使用受到限制㊂研究发现形貌为球形或类球形㊁振实密度高㊁粒径在微米或亚微米的金粉制备的导电浆料性能最为优异[5]㊂赵科良等[6]采用化学还原法对雷酸金(A u(HO N C)3)进行还原,制备出高性能的亚微米级球形金粉用于厚膜导电浆料,实验表明,所得金导电浆料具有良好的导电性能和烧结特性以及致密的烧结膜层㊂关俊卿等[7]以抗坏血酸(V C)为还原剂还原氯金酸(H A u C l44H2O),制备出粒935第5期周宗团,等:导电浆料的研究现状与发展趋势径为1~3μm的高致密球形金粉作为功能相,制备出的厚膜导电浆料黏度适中,线分辨率高,印刷性能优良㊂赵莹等[5]选用分散性好㊁表面光滑的球形金粉,对比了粒径分别为2.87μm,1.18μm, 1.02μm和0.41μm的4种不同金粉对导电浆料性能的影响㊂发现,金粉粒度太大或太小都不能获得薄而致密的烧结膜;在一定尺寸范围内,不同尺寸金粉颗粒按比例混合,可以改善烧结膜的多孔性并降低电阻率㊂金粉颗粒表面形态㊁尺寸大小㊁分散性及均匀性是决定浆料印刷性能和烧结性能的关键因素,因此,金粉对金导电浆料的研究显得尤为重要㊂1.2银导体浆料虽然金导电浆料性能优异,但价格昂贵一直是其应用的桎梏,因此,在电子工业中,性价比更高的银及其化合物作为功能相的导电浆料的研究与应用最为广泛,在上千种电子浆料产品中,约80%采用各类银粉作为主体功能相㊂在众多贵金属中,银价格相对低廉,有利于控制成本;同时银层能在陶瓷表面形成连续致密的均匀薄层,对陶瓷表面具有强大的附着力,因此,在相同面积㊁厚度的陶瓷导电层中,银电极所得的电容量比其他电极材料都要大㊂但银在电场作用下会产生电子迁移,使导电性能降低,影响器件的使用寿命,这是银导电浆料在电子产品使用中的一大缺陷[8]㊂对此,研究者进行了大量研究实验,其中通过改善银粉微粒尺寸㊁形貌等方法来提高银浆的导电性能就是最有效的方法之一㊂导电浆料中,银粉形貌和含量对厚膜浆料的致密性和电阻率影响显著,合理控制导电银粉微米颗粒和纳米颗粒的级配能制备出烧结更致密㊁导电性更好的导电浆料㊂谢燕青等[9]选择烧结后能形成网状结构的非球状银粉作为功能相,制备出平均粒径在400n m 左右的银浆料,利用微细笔直写线宽低于200μm,厚度最大可达10μm的导线,再通过普通烧结后,方阻稳定在5mΩ/口左右㊂J o h n等[10]用30n m左右的纳米银制备纳米银浆㊂实验结果表明,纳米银浆经280ħ烧结后,内部出现大量微孔,相对密度为80%,弹性模量为9G P a,电导率和热导率分别为2.6ˑ105Ωc m和2.4W/(c m K)㊂S o h n等[11]通过电子束照射法制备出直径约150n m的银颗粒,结果表明,当纳米银颗粒质量分数为90%时制备的银浆导电能最优,导电率为1.6ˑ104S/c m,是热分解法制备银颗粒获得银浆料的1.6倍㊂图1分别为质量分数90%的电子束照射法制备的银纳米颗粒银浆与商用热分解法制备的银颗粒银浆的S E M图,可清楚的看出,电子束法制备的银颗粒更小,颗粒间的连接更加紧密且分散均匀㊂(a)电子束照射法(平面)(b)电子束照射法(截面)(c)商用热分解法(平面)(d)商用热分解法(截面)图1电子束照射银纳米粒子与商用银纳米粒子S E M图[11]F i g.1S E Mi m a g e s o f s i l v e r p a s t e f r o m K A E R I's s i l v e rn a n o p a r t i c l e a n d c o mm e r c i a l s i l v e r p a s t e[11]粉末最紧密堆积理论指出,不同粒径的粉体搭配能得到空隙率较低的粉体体系,这种粉体体系经烧结后能得到致密的㊁导电性优良的导电膜层㊂而且研究发现[12],在相同体积,相同配比的情况下,片状微粒的电阻比球状微粒电阻要小㊂主要因为球形微粒之间形成的是点接触,而片状微粒之间是面接触或线接触㊂印刷后,在一定厚度时,片状微粒相互形成鱼鳞状重叠,颗粒间流动性好,利于银浆的烧结和致密化,从而具有更好的导电性能㊂S e o等[13]将1.6μm,0.8μm,20~50n m银粉按一定比例混合后制成复合银粉,发现烧结温度为550ħ时,最低方阻达5mΩ/口㊂F a d d o u l等[14]通过将平均直径为2~4μm的球状和片状银粉混合在一起,制成含银量70%的导电浆料,在875ħ烧结后,最终烧成银膜电阻率为3.3μΩ㊃c m㊂Z h o u等[15]分别制备了4种不同形貌和尺寸银粉的银浆料,在800ħ下烧结,发现随着球状银粉尺寸减小(6μm, 5μm,2μm,0.7μm),电阻率逐渐降低,而6μm片状银粉制备的导电浆料电阻率仅为3.46μΩ㊃c m,远远小于同尺寸球状银粉导电浆料㊂谢湘洲等[12]选取平均粒径分别为,,的球形银粉以及平045西安工程大学学报第33卷均粒径为3~6μm的片状银粉以最佳比例制得导电浆料,结果表明,在大颗粒间填充小颗粒能增加粉体堆积的致密度,明显降低烧结后膜层的方阻,实验制得的银膜外表致密光洁,可焊性㊁耐焊性良好,方阻为3.78mΩ/口㊁附着力>40N/m m2㊂滕媛[16]等选取了平均粒径为0.50,0.91,2.09,3.36μm的球形银粉和4.31μm的片状银粉与纳米级银粉搭配制备无铅导电银浆㊂研究结果表明,当为纯球形银粉或片状银粉时,球形银粉制备的银浆电阻率和附着力最优,且球形银粉粒径为0.91μm时最优,电阻率为33.31μΩ㊃c m,附着力为3.19N;添加纳米级银粉能改善银浆的电性能,在添加量为4%时最优,电阻率为30.90μΩ㊃c m,附着力为3.25N;添加片状银粉的含量在8%时最优,电阻率为27.71μΩ㊃c m,附着力为3.48N㊂作为导电浆料中最为普遍的一类,银浆料为了避免其中银迁移的自身缺陷,同时减少银导电浆料中银粉的用量,降低生产成本,银粉一方面朝着片状和纳米级银粉方向发展,另一方面通过在银粉中掺杂贱金属(N i㊁A l㊁C u等)或其他导电物质,与银粉末制成混合粉末或复合粉末,减少贵金属银粉的用量,降低浆料生产成本㊂W a n g等[17]进行了在高温纳米银浆中添加钯颗粒的研究,通过研究发现,钯颗粒的加入显著地延迟了银的迁移㊂陆冬梅等[18]通过采用形貌㊁粒度分布不同的银粉,同时添加超细钯粉抑制银离子迁移,结果表明,在-60~+125ħ范围内冲洗100次,该电极层不开裂㊁不脱落,电极层附着力在40N以上,满足了厚膜产品的需要,同时,该浆料有较好的工艺适应性㊂宋爽等[19]用超细银包铜粉制备导电浆料,在最佳的镀银条件下,低含银量的镀银磷化铜粉的电阻值大于高含银量的,随着银含量的增加电阻值逐渐减小㊂汪浩等[20]通过在椰壳活性炭粉末表面镀覆一层银单质来制备一种化学镀银活性炭导电填料,并使用其制备导电浆料,当填料含量为45%时,导电浆料方阻达到0.095Ω/口㊂陈绍兰[21]自制含银60%的银包铜粉作为导电相,制备聚合物复合导电浆料,研究结果表明,该复合导电浆料与含银量为50%银浆相比,节约银14%,实现了银包铜粉最优化使用和导电浆料成本的最低化,经济效益十分可观㊂朱晓云[22]采用置换-还原法制备银包铜粉,并将其作为导电相在最佳配方下制备浆料,最终得到浆料方阻为14.60mΩ/口,并且具有优良的稳定性和附着力㊂以此科技成果建成了年产400t银包铜粉㊁2t银包铜粉浆料和100t银包铜粉电磁屏蔽涂料生产线,2年内累计新增产值6300万元㊂1.3铜导体浆料由于贵金属金㊁银作为导电填料的电子浆料成本较高,因此,电子浆料的研发方向逐渐转向贱金属导电填料㊂相较于其他金属类填料,铜粉作为贱金属,来源广泛,价格低廉,导电性能与银相近(20ħ时,银的电阻率为1.59ˑ10-6Ω㊃c m,铜的电阻率为1.72ˑ10-6Ω㊃c m),且具有优良的耐迁移性能㊂但是,铜化学性质较活泼,在空气或高温环境中极易被氧化生成难以导电的氧化铜或氧化亚铜,导致电阻率增大[23]㊂因此,研究人员展开大量研究,以期改善其缺点,使铜电子浆料更具竞争力㊂铜浆料中的铜颗粒可以由多种方法合成,张凯[24]以氢气还原铜氧化物,以铜粉㊁玻璃粉㊁乙基纤维素㊁松油醇为原料,通过正交实验制备铜电子浆料,并将其应用到钛酸锶压敏电阻器上㊂彭帅[25]以立方氧化亚铜为前驱体制备出分散性优良,比表面积小,振实密度为4.0g/c m3的球形铜粉,并以其作为填料制备导电铜浆,得到组织致密㊁可焊性良好,附着力为0.94k g/m m2的铜膜㊂刘晓琴[26]通过研究超细铜粉表面改性工艺,以抗坏血酸为还原剂和稳定剂,聚乙烯吡咯烷酮为分散剂,运用化学液相还原法将C u2+还原成单质C u,以优化的最佳配比制备铜电子浆料,高温烧结后制备的导电铜膜具有良好的导电性能,方阻为12.62mΩ/口㊂减小颗粒尺寸是获得高导电性浆料的重要方法,T a m等[27]认为使用不同铜前驱体混合物制备纳米铜粉对调控纳米粒子尺寸起着重要作用,故使用铜-氨络合物和氢氧化铜作为前驱体合成了12~99n m的铜颗粒,并将其制成导电浆料㊂发现铜粒子不仅易于分散,且在低温(120ħ)烧结处理后具有优良的导电性能,电阻率约为5.8ˑ10-5Ω㊃c m㊂不仅仅是减小颗粒尺寸,增加颗粒之间的接触,也是提高浆料导电性的重要方法㊂与银浆类似,不同尺寸的铜颗粒有利于提高浆料的导电性㊂K a n z a k i等[28]以草酸作为抗氧化剂,以1-氨基-2-丙醇包覆低于10n m的铜纳米颗粒,制备纳米㊁亚微米㊁微米级复合铜浆㊂研究发现,在150ħ空气中烧结较短时间时,铜膜电阻率可达5.5ˑ10-5Ω㊃c m,同时还发现在N2环境中120ħ烧结温度下,薄膜电阻率为8.4ˑ10-6Ω㊃c m㊂145第5期周宗团,等:导电浆料的研究现状与发展趋势T a m[29]使用铜微片与铜纳米颗粒的混合粉体来制备浆料,铜微片可以有效地抑制裂纹在铜膜烧结过程中的形成㊂当铜微片与纳米颗粒以2ʒ8制备浆料时,其薄膜电阻率可达28μΩ㊃c m㊂Y o n g[30]以D-异抗坏血酸作为还原剂,通过如图2所示的氧化预热过程在铜表面生成凸面㊁纳米棒或纳米颗粒,促进颗粒在烧结过程中紧密连接,实现了低温下铜膜的高导电性㊂为了提高铜浆料的导电性,尚润琪[4]提出了 微胶囊 模型,对铜粉进行有机物微胶囊抗氧化处理,并分别选用管径为1~2n m高纯单壁碳纳米管和片径为5n m的石墨烯纳米碳与铜粉按一定比例作为混合导电相,制备出高性能的纳米碳-铜复合浆料,其电阻率分别为6.06mΩ㊃c m, 2.15mΩ㊃c m㊂时晶晶等[31]同样利用微胶囊技术在铜粉表面包覆液体石蜡,并添加少量碳纳米管作为导电增强相,制备出碳纳米管-铜复合浆料㊂研究结果表明,液体石蜡包覆质量分数为4%的微胶囊铜粉具有良好的导电性和抗氧化性㊂Q u等[32]制备石墨烯复合铜浆料,发现当石墨烯与铜粉的质量比为3ʒ97时,电阻率达到最小值2.68mΩ㊃c m,与铜浆相比降低了92.22%,并以此制备导电涂层,发现其中较短的石墨烯均匀地分散在铜粉的间隙之间,较长的石墨烯形成 交叉桥 ,构建了完整的导电通路㊂K a j i t a等[33]通过铜粉和酚醛树脂配成浆料,发现三乙醇胺和脂肪酸在铜膜中相互作用,降低了铜电阻率且避免了铜的氧化,且此浆料的保存寿命比一般用浆料寿命长㊂D o n g等[34]将溶胶-凝胶法制备的二氧化硅包覆铜粉作为铜浆料的导电相并在低温共烧陶瓷基板上印刷形成铜膜㊂经测试分析发现,二氧化硅质量分数为2%的铜膜形态致密,具有良好的黏合力,薄膜的方阻为6mΩ/口㊂此外,以银包铜粉作为导电相也是改善铜浆料氧化问题的重要方法㊂W u[35]等通过置换反应制备均匀分散的银包铜粉,并将银质量分数为53.91%的银包铜粉制成浆料,在800ħ空气中烧结得到膜层方阻仅为0.036Ω/口㊂图2氧化预热过程的示意图[30]F i g.2 S c h e m a t i c d i a g r a mo f o x i d a t i o n p r e h e a t i n gp r o c e s s[30]1.4碳系导体浆料除了以金属㊁金属氧化物作为导电填料外,常用的还有碳系导电填料,包括炭黑㊁石墨㊁碳纤维㊁碳纳米管等[36]㊂黄江伟[37]优选具有高导电性能㊁粒度分布主要在5~10μm的片状石墨粉为导电填料,采用多次搅拌-真空排泡分散技术,获得了高石墨填充密度㊁高柔性的石墨导电油墨㊂随着印刷电子的不断发展,新型碳系导电填料逐渐成为新的研究与应用热点,其中碳纳米管和石墨烯就是两种较为理想的优质填料㊂碳纳米管管壁以碳六元环为基本骨架,长径比可达到1000以上,具备良好的导电性㊁力学性能,易于搭建导电通路[38]㊂石墨烯是单原子层的二维纳米材料,机械强度大,具有优异的导电导热性能,电导率为108S/m,比金属铜和银更优[39-40]㊂华成杰[41]以不同配比石墨烯-炭黑为导电填料制备复合导电浆料㊂研究结果表明,该导电浆料具有良好的印刷适应性与储存稳定性,印制的导电涂层中导电填料分散良好,形成的导电网络完善,印制涂层的表面形貌平整,二维石墨烯和零维炭黑有效搭接形成导电网络,降低了碳浆的电阻率㊂碳纳米管和石墨烯作为新型碳系导电填料具有极大的发展潜力和良好的应用前景,但是其本身的分散性和稳定性还有待改善,同时因为成本昂贵,新型碳系浆料目前并未形成大规模量产与应用㊂245西安工程大学学报第33卷目前,虽然有各种新的导电浆料在研究开发,但工业上实际应用的导电浆料仍然是银基浆料占据了绝大部分市场,因此铜导电浆料的开发㊁研究和性能提升,具有极大的实际意义和市场价值㊂2黏结相黏结相作为构成电子浆料的关键成分,在电子浆料高温烧结后能够使导电膜与基片黏合,通常由玻璃㊁氧化物晶体或二者的混合物组合而成㊂依据电子浆料不同的固化方式,所使用的黏结相可分为有机黏结相和无机玻璃型黏结相㊂其中有机黏结相多用于低温烧结电子浆料,无机玻璃型黏结相多用于高温烧结电子浆料,本文主要讨论无机玻璃型黏结相㊂在电子浆料中,玻璃粉与导电相颗粒形成网络状结构组织,调节浆料的热膨胀系数并满足电极和基体黏结强度要求㊂电子浆料烧结过程中,玻璃相逐渐熔化,使导电相颗粒得到充分湿润,并填补有机载体挥发留下的孔洞;在冷却过程中,玻璃液相开始凝固㊁拉紧㊁收缩继而使导电膜更加致密,且能够增强膜层与基片之间的附着力㊂黏结相的选择对成膜的机械性能和导电性能产生影响,因此要求黏结相应具有以下特性[42-43]:(1)与导电金属颗粒和印刷基材之间的黏结强度较高,具有良好的热膨胀匹配;(2)高温稳定性和耐老化性能良好;(3)高温下具有较好的黏度㊁润湿性和表面张力;(4)不与其他物质发生不良化学反应㊂黏结相的含量㊁粒度㊁形状㊁表面性质等因素对浆料的性能有很大影响㊂为了形成致密的烧结膜,原则上玻璃粉应为球状,粒度均匀,分散性好㊂一般来说,玻璃粉粒径小,尺寸范围窄,可提高浆料整体活性[44-45]㊂孙社稷[46]为了得到粒径大小合适㊁粒度分布集中的电子浆料用玻璃粉,对其球磨方式和球磨工艺参数进行了研究,结果发现采用转动球磨机,按料水质量比1ʒ1加入物料,并按照70r/m i n的转动速度球磨25h后制备的玻璃粉在导电浆料中使用,烧结膜致密性较之前有较大提高,浆料的耐酸性能得到了极大提升㊂黏结相作为导电膜层中的媒介,连接导电相和基底,当玻璃粉含量较低时,导电相颗粒之间相互独立,不能形成致密结构,导电膜与基底之间也不能形成良好的接触;当玻璃粉过量时,玻璃粉熔融后会包裹导电相,使得导电相接触面积减小,导电层与基体之间抗拉强度减小,导电性能降低㊂马小强[47]将不同含量的玻璃粉配制的铜浆印刷于A l2O3基片表面并在850ħ烧结后得到铜膜,研究玻璃粉含量对铜膜的导电性和附着力等性能的影响㊂结果表明,组成为S i O2-B2O3-Z n O的无铅低熔点玻璃粉的性能良好且其转变温度合适,制备出的铜膜试样表面平整,微观组织致密,导电性好㊂当玻璃粉含量为4.8%时,铜膜的方阻为9.5mΩ/口,与A l2O3基体间的附着力为24N/mm2㊂时晶晶[48]研究不同熔点玻璃粉和玻璃粉含量对石墨烯-铜电子浆料性能的影响,结果表明,熔点为430ħ的玻璃粉作为黏结剂且质量分数为8%时,所制备的石墨烯-铜浆料有较为理想的电阻率,为16.21mΩ㊃c m,通过烧结后玻璃粉熔化充分润湿导电相颗粒,使导电相颗粒相互紧密接触结合,提高浆料导电性㊂蒙青[23]研究无铅玻璃黏结相的熔点和含量对铜导电浆料性能的影响㊂结果表明,低熔点无铅玻璃粉有利于防止铜粉高温氧化,且在较低烧结温度时,残余有机载体可以包覆铜粉,防止铜粉在低温烧结时氧化㊂当低熔点无铅玻璃粉质量分数为8%时,玻璃液相带动铜颗粒相对滑动并充分接触,使铜颗粒接触点增多,制得的导电铜膜样品表面平整,微观组织致密,导电性良好,其过程如图3所示㊂图3无铅玻璃粉对导电铜浆的影响[23]F i g.3E f f e c t o f l e a d-f r e e g l a s s p o w d e r o n c o n d u c t i v ec o p p e r p a s t e[23]黏结相作为电子浆料中的关键成分,发挥着重要的作用,开发性能优异的黏结相对提高电子浆料的质量尤为重要㊂近年来,有研究者以低熔点合金作为黏结相,这种金属黏结相熔点低于导电相,熔化后将导电相无定型包裹,不仅起到黏结作用还提高了浆料的导电性㊂Y o s h i d a等[49]开发了一种以低熔点合金作为黏结相的低温烧结新型铜浆料,研究表明此种合金浆料具有良好的自流平性和可印刷性能,印刷图案的电阻率为3ˑ10-5Ω㊃c m㊂屈银虎[50]公开了一种S n-C u复合电子浆料,以锡粉作为黏结相,代替传统电子浆料中的玻璃粉,降低浆料烧结温度的同时还有效控制了铜粉在烧结过程中的氧化㊂目前,市场所用导电浆料的黏结相仍然是无机345第5期周宗团,等:导电浆料的研究现状与发展趋势。
1 前言银有如下几方面特性:最优常温导电性,最优导热性,最强的反射特性,感光成像特性,抗菌消炎特性。
由于以上特性以及相对化学稳定性(高温下不氧化的最廉价金属),使其广泛应用于现代工业中,随着电子工业的发展,银的导电性和导热性使其成为电子工业不可缺少的材料。
目前银在电子工业中应用已成为其使用的最主要方面。
在电子工业中银也存在着自身的缺点。
主要反映在三个方面即:抗焊锡浸蚀能力差、银离子迁移、硫化。
因此有些情况下要加入铂、钯来改善其缺陷。
银在电子工业中应用,可以分为微电子(小功率、低电压)和电气(高功率、高电压)两个方面,随着民用电气的不断发展的轻、小、薄趋势。
在微电子方面的使用将成为最主要的方面。
而银在微电子工业中的应用形式是薄层化,源于电子机器轻、小、薄以及成本的要求,要实现薄层化目前主要的技术包括厚膜浆料技术、电镀技术、其它物理方面(汽相沉积、溅射),其中厚膜浆料技术由于投资少、量化生产容易,适用于各种基材,成膜条件简单,使其成为实现导电膜层的最主要方式。
1.1 银导体浆料在电子工业中厚膜和薄膜的区别不是膜厚,而是不同的成膜方式。
以印刷、烧结成膜方式为厚膜工艺。
而厚膜工艺的核心就是银导体浆料。
厚膜浆料(Thick film pastes)始于上世纪三十年代的美国,当时在BaTiO3单板电容器基板上如何形成电极,联想到历史上的陶瓷上釉工艺,将玻璃粉作为粘接相与银粉和载体(有机聚合物+溶剂)混合加工为具有一流变特性的“膏状物”或称油墨,通过印刷烧结方式在陶瓷上形成引导电膜,从而产生了厚膜浆料。
厚膜浆料(Thick film pastes)分为三类即导体、电阻、介质,其中最主要的,使用量最大是导体浆料,而导体浆料的主体是银导体浆料,是由银粉、粘接相、有机载体三部分组成。
随着微电子工业的迅速发展厚膜浆料也不断发展,突破了原始基本概念。
目前以银粉作为主体功能材料的“油墨类”材料可分为三类,见表1。
表1 银粉功能材料分类分类名称银含量(%) 成膜方式应用1 银导电涂料20-60 喷涂、浸涂电极、电磁屏蔽2 银导体材料(银导电浆料) 40-70 印刷(油墨状) 电子元器件电极3 银导电胶60-90 点胶导电连接以上“ 油墨状”银导体材料统称为银导体浆料。
2023年太阳能电池铝银浆行业市场调研报告一、行业概况太阳能电池铝银浆是太阳能电池制造过程中不可或缺的材料之一,可以提高太阳能电池的转化效率。
其主要成分是金属铝或银,加入的材料如钴、钒、钨、铜等,根据不同的工艺技术和产品规格,配比也会有所不同。
太阳能电池铝银浆的应用范围广泛,不仅用于生产太阳能电池板,也可以用于电子产品等其他领域。
伴随着全球对环保清洁能源需求的不断增长,太阳能电池铝银浆市场的前景非常广阔。
二、市场现状分析1. 市场规模目前太阳能电池铝银浆的市场规模越来越大,根据市场研究报告,2019年全球太阳能电池铝银浆市场规模已经达到了亿美元,预计未来几年市场规模会继续增长。
据预测,到2025年太阳能电池铝银浆市场规模会超过150亿美元。
2. 市场主要地区太阳能电池铝银浆市场主要地区分布在发达国家,特别是在欧美地区和亚太地区。
欧美地区及发达亚太地区的太阳能电池铝银浆市场规模较大,由于这些地区对环保产业发展给予了大力支持,太阳能电池铝银浆的需求量也很大。
亚洲国家中,中国是太阳能电池铝银浆市场增长最快的国家之一。
3. 产品类别太阳能电池铝银浆主要有压敏型和耐热型两类产品。
由于两种产品的制造工艺和性能不同,因此价位也不相同,耐热型产品价格比压敏型产品略高。
但随着制造技术的不断发展,两种产品的差异正在逐渐缩小。
4. 市场竞争形势太阳能电池铝银浆市场竞争激烈,主要竞争对手来自于目前市场占有率较高的国际企业。
其中,美国的DuPont、德国的Heraeus以及日本的Mitsubishi等公司占据了大部分市场份额。
在中国国内,依然存在大量太阳能电池铝银浆生产企业,其中绝大部分为小型企业,市场集中度较低,行业竞争比较剧烈。
三、市场前景与发展趋势1. 政策支持为了推动环保产业的快速发展,各国政府都在出台鼓励太阳能发电的政策。
太阳能电池铝银浆制造作为太阳能电池板生产的重要一环,也同样受到政策的大力支持。
如果能得到政府更为明确的鼓励和支持,将会带来更广阔的发展空间。
2024年电子浆料市场发展现状简介电子浆料是一种用于生产电子器件的特殊材料,具有良好的导电和绝缘性能,广泛应用于半导体、显示器件和光伏等电子行业。
本文将介绍电子浆料市场的发展现状,包括市场规模、行业趋势和主要参与者。
市场规模电子浆料市场在过去几年经历了快速发展,全球市场规模不断扩大。
根据市场研究报告,2019年该市场规模约为100亿美元,并预计到2025年将达到150亿美元。
这一增长主要受到半导体和显示器件行业的推动,以及新兴技术如5G通信和人工智能的发展所带动。
行业趋势1. 半导体行业的增长半导体行业是电子浆料市场的主要驱动力之一。
随着数字化时代的到来,电子产品需求不断增长,特别是智能手机、平板电脑和可穿戴设备的普及。
这促使半导体行业的发展,并带动了对电子浆料的需求。
2. 新兴技术的兴起新兴技术如5G通信和人工智能的快速发展,也对电子浆料市场起到了推动作用。
5G通信需要更高频率的芯片和电子器件,这就对半导体行业提出了更高的要求,进而带动了对电子浆料的需求。
人工智能技术的普及和应用也加速了电子浆料市场的发展。
3. 环保和可持续发展的关注随着环保和可持续发展理念的不断普及,电子浆料市场也受到了一定影响。
越来越多的企业开始关注绿色环保的产品和生产过程,推动了电子浆料市场朝着环保型和可持续发展型方向发展。
主要参与者电子浆料市场上有许多主要参与者,包括以下几个方面的公司:1. 材料供应商材料供应商是电子浆料市场的重要组成部分,提供各种材料,如导电材料、绝缘材料和涂层材料。
这些公司通过不断研发新材料,提高产品性能和质量,满足市场需求。
2. 设备供应商设备供应商为电子浆料生产过程提供设备和技术支持。
他们的产品包括混合设备、喷涂设备和烘干设备等。
这些供应商在电子浆料生产工艺中发挥着重要的作用,保证产品的质量和稳定性。
3. 终端制造商终端制造商是电子浆料市场的最终用户,主要包括电子产品制造商和光伏产业。
他们使用电子浆料生产电子器件和光伏产品,并将其应用于各种消费电子产品和可再生能源项目中。
2024年导电铜浆市场发展现状导电铜浆的定义导电铜浆是一种常见的导电材料,由导电粒子和粘接剂组成的混合物。
导电粒子通常由铜粉组成,而粘接剂则可以是有机物或无机物。
导电铜浆具有良好的导电性能和粘附性,适用于制造电子元器件和导电粘接剂等产品。
导电铜浆市场的规模和增长趋势导电铜浆市场规模庞大且不断增长。
随着电子设备的普及和应用范围的扩大,对导电铜浆的需求也在不断增加。
导电铜浆在制造印刷电路板(PCB)和电子元器件等领域中应用广泛,这些领域的发展推动了导电铜浆市场的增长。
根据市场研究报告,导电铜浆市场每年以约5%的复合年增长率增长。
特别是在新兴市场,如中国、印度和巴西等,导电铜浆市场增长更加迅猛。
另外,随着电子行业对高导电性材料的需求增加,导电铜浆市场预计将在未来几年保持持续增长的趋势。
导电铜浆市场的主要应用领域导电铜浆在电子制造、通讯设备、电池制造等领域有着广泛的应用。
以下是导电铜浆市场的主要应用领域:1. 印刷电路板(PCB)导电铜浆在制造印刷电路板过程中起到重要作用。
导电铜浆可以被印刷或喷涂在电路板表面,并通过烘干和硬化等处理过程,形成细密的导电薄膜,用于连接电子元件和电路板之间的导线。
2. 电子元器件导电铜浆用于制造各种电子元器件,如电容器、电阻器和电感器等。
导电铜浆可以提供良好的导电性能,确保电子元器件的正常运行。
3. 现代通讯设备随着通讯设备的普及,对高速传输和高频性能的要求也在提升。
导电铜浆被广泛应用于制造手机天线、高频线路板等通讯设备,以满足高速信号传输和高频电路的需求。
4. 太阳能电池板太阳能电池板是可再生能源领域的重要组成部分。
导电铜浆被用于太阳能电池板的制造,可以提供良好的导电性能和稳定性,提高太阳能电池板的效率。
导电铜浆市场的竞争格局和主要厂商导电铜浆市场竞争激烈,存在着多家主要厂商。
以下是导电铜浆市场的一些主要厂商:1.日立化成2.东芝材料3.途径化学4.美杨科技5.BASF6.杜邦这些厂商之间通过产品质量、技术创新和价格竞争等方式争夺市场份额。
2024年导电涂料市场调查报告一、市场概述导电涂料是一种能够在表面形成导电层的特殊涂料。
随着电子行业的快速发展,导电涂料在导电性能、防腐性能和外观等方面的优势逐渐被人们所认可,推动了导电涂料市场的快速增长。
二、市场规模根据市场研究数据,导电涂料市场的规模持续扩大。
预计到2025年,全球导电涂料市场规模将达到XXX亿美元。
三、市场驱动因素导电涂料市场的快速增长主要受到以下几个因素的推动:1. 电子行业的发展随着电子产品的多样化和智能化进程,对导电涂料的需求不断增加。
导电涂料在电子产品中可以起到导电、抗静电和屏蔽干扰等作用,满足了现代电子产品对高性能材料的需求。
2. 汽车工业的需求汽车行业是导电涂料市场的重要需求方之一。
导电涂料广泛应用于汽车电子系统、电池和电动车充电桩等领域,提高了汽车电子设备的性能和可靠性。
3. 新能源和可穿戴设备的兴起随着新能源汽车和可穿戴设备的兴起,导电涂料在电池、传感器和智能穿戴设备等领域有着广阔的应用前景。
能够满足高性能电子设备对导电性能和耐用性的要求。
四、市场竞争格局目前,全球导电涂料市场竞争激烈,主要竞争者包括以下几个方面:1. 公司A公司A是导电涂料市场的领导者,其产品在导电性和耐腐蚀性方面拥有较大的优势,拥有广泛的市场份额。
2. 公司B公司B在导电涂料市场也有一定的份额,其产品具有较高的品质和良好的品牌认知度。
3. 公司C公司C是导电涂料市场的新兴企业,其产品具有较高的性价比和创新特点,在市场上逐渐获得认可。
五、市场前景随着电子行业和汽车行业的持续发展,以及新能源和可穿戴设备市场的兴起,导电涂料市场将继续保持快速增长的势头。
未来几年,市场规模有望进一步扩大。
六、结论导电涂料市场作为一种能够满足现代电子设备对高性能材料需求的特殊涂料,拥有广阔的发展前景。
但市场竞争激烈,企业需要加大研发和创新力度,不断提升产品的性能和品质,以在市场中取得竞争优势。
感光银浆在触摸屏行业中的应用深圳市思迈科新材料有限公司(中国,深圳,518102)赵曦,王连建,张红艳摘要导电银浆是重要的电子行业原材料,广泛应用于太阳能、触摸屏、物联网天线、薄膜开关、小键盘等领域。
导电银浆在触摸屏行业的应用自2007年第一代iphone诞生以来得到了飞速的发展,从技术和工艺上经历了电阻屏银浆、印刷银浆、激光银浆、感光银浆等阶段,感光银浆作为新兴的产品引起广泛关注。
本文主要介绍了感光银浆在触摸屏领域的应用、感光银粉的要求及国内外不同银粉在感光银浆中的应用情况。
1.背景介绍从手机、ATM自主取款机、汽车后窗玻璃到平板电脑、照相机,触控技术无处不在。
2007年第一代iphone发展以来,触控产业得到了飞快的发展,2013年触摸屏行业整体出货额达到314亿美元,据权威的NPD DisplaySearch调查显示,2007-2018年触控行业将稳步增长,2018年触控面板出货量将达到437亿美元,十年内增长8倍,复合增长率达到20.97%。
导电银浆是重要的触摸屏原材料,主要分为电阻屏银浆、印刷银浆、激光银浆、感光银浆等,其中,感光银浆应用性更广,但其技术难度最高。
目前,银浆70%左右仍需要进口,国内具备量产稳定性的企业仅有贝特利、锐新科、思迈科、通美等。
其中,感光银浆国内市场还属于空白,国外也仅有东丽、杜邦两家能够量产,但其价格太高,不利于市场推广。
目前公司已有电阻屏银浆、激光银浆、印刷银浆,感光银浆已完成实验室阶段。
本文特别对感光银浆的研究及调研,分析了感光银粉在感光银浆中的应用进展。
图1 公司产品系列2. 感光银浆研究进展2.1 感光银浆优势感光银浆作为触摸屏银浆的最高水平具有高分辨率,可得到20/20um线宽线距的导电图形(印刷银浆和激光银浆分别在90/100um和30/30um以上能够实现较高良率),且线条平整、产品良率高,可达98%以上。
感光银浆的工艺一般通过丝网印刷方式印刷到ITO导电膜、PET膜材或玻璃ITO等基材表面,将印刷好的片材在90℃条件下表干10min,然后以film遮挡不需要曝光部分在紫外光下进行曝光,曝光后用碱液进行冲洗,去除未曝光部分,完成显影,最后,将显影后的片材140℃左右加热固化1h左右,即可得到所需线条,具体流程见图2。
2024年碳纳米管导电浆料市场发展现状概述碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)是一种具有优异导电性能、独特物理化学性质的新型纳米材料。
碳纳米管导电浆料是一种将碳纳米管作为主体材料,与其他成分混合形成的浆料。
在电子、电池、传感器等领域中,碳纳米管导电浆料具有广阔的应用前景,并呈现出快速发展的趋势。
市场规模据市场研究和预测机构的数据显示,碳纳米管导电浆料市场正处于快速增长阶段。
预计在未来几年内,碳纳米管导电浆料市场的年复合增长率将保持在较高水平。
市场规模也将逐步扩大,成为纳米材料市场的重要组成部分。
应用领域电子行业碳纳米管导电浆料在电子行业中具有广泛的应用。
碳纳米管导电浆料可以用于制造高性能的导电膜,包括柔性导电膜、透明导电膜等。
这些导电膜可应用于显示屏、触摸屏、导电笔等电子产品中,提升其导电性能和可靠性。
电池领域在新能源电池领域,碳纳米管导电浆料也具有重要的应用价值。
碳纳米管导电浆料可以作为电池电极材料的添加剂,提高电池的导电性能和循环稳定性。
此外,碳纳米管导电浆料还可以用于制造超级电容器,具有高能量密度和长寿命等优势。
传感器领域碳纳米管导电浆料在传感器领域中也有广泛的应用。
由于其高导电性和灵敏度,碳纳米管导电浆料可以作为传感器的敏感层,用于检测和测量各种物理和化学参数。
如压力传感器、温度传感器、气体传感器等。
技术进展随着碳纳米管导电浆料市场的不断发展,相关技术也在不断突破和改进。
目前,一些新型的制备方法和改良技术被广泛应用于碳纳米管导电浆料的生产与加工过程中,进一步提高了碳纳米管导电浆料的质量和性能。
市场竞争碳纳米管导电浆料市场存在着竞争激烈的局面。
目前,市场上有多家厂商提供碳纳米管导电浆料产品。
这些厂商主要通过提高产品质量、降低成本、增加研发投入等手段来增强自身的竞争力。
此外,一些新进入市场的公司也在加快研发步伐,努力推出更具竞争力的产品。
市场前景碳纳米管导电浆料市场具有广阔的发展前景和巨大的商业价值。
中国电子浆料行业产业链发展现状及竞争格局分析首先,中国电子浆料行业的产业链可以分为上游原材料供应商、中游电子浆料生产企业和下游电子产品制造企业。
上游原材料供应商主要提供各种元素、化合物和添加剂等,中游电子浆料生产企业则利用这些原材料生产出不同种类的电子浆料产品。
下游电子产品制造企业将这些电子浆料应用于电子元器件制造和电子产品研发领域,从而最终形成了电子产品市场。
在中国电子浆料行业的发展现状方面,随着中国电子制造业的快速发展,电子浆料市场逐渐增大。
据数据显示,2024年中国电子浆料市场规模达到137.12亿元,预计到2025年将达到221.85亿元。
同时,中国电子浆料行业的技术水平也在不断提升,产品质量和性能得到了显著改善。
近年来,中国在电子浆料领域进行了大量的研发和创新工作,不断推出符合市场需求的新品种和新技术。
然而,中国电子浆料行业也存在一些问题和挑战。
首先,行业内竞争激烈,市场集中度不高。
当前,中国电子浆料市场上存在着大量的生产企业,产品同质化现象严重,市场价格竞争十分激烈。
其次,部分企业在技术研发和创新方面仍有较大差距,无法满足市场对高性能电子浆料的需求。
此外,中国电子浆料行业还面临着环境污染和资源紧缺等问题,需要通过技术创新和绿色环保生产方式来解决。
在竞争格局方面,中国电子浆料行业存在着一些龙头企业和中小型企业。
龙头企业主要包括杜邦、东丽、美的等,它们在技术研发和市场拓展方面具备一定的优势,并且在高端市场上具有较强的竞争力。
中小型企业则主要专注于产品的中低端市场,通过价格竞争来获取一定的市场份额。
此外,一些新兴企业也正在崛起,它们通过技术创新和差异化竞争来寻找新的增长点。
综上所述,中国电子浆料行业是电子材料行业的重要组成部分,其产业链由上游原材料供应商、中游电子浆料生产企业和下游电子产品制造企业组成。
目前,中国电子浆料行业发展良好,市场规模逐渐增大,但仍面临竞争激烈和技术差距等问题。
通过加大技术驱动力度、加强创新能力和环保意识,中国电子浆料行业有望实现健康、可持续的发展。
1 / 11下载文档可编辑 国内外导电银粉和银浆市场现状 前言 银有如下几方面特性:最优常温导电性 最优导热性 最强的反射特性 感光成像特性 抗菌消炎特性。 由于以上特性以及相对化学稳定性(高温下不氧化的最廉价金属),使其广泛应用于现代工业中,随着电子工业的发展,银的导电性和导热性使其成为电子工业不可缺少的材料。目前银在电子工业中应用已成为其使用的最主要方面。在电子工业中银也存在着自身的缺点。主要反映在三个方面即:抗焊锡浸蚀能力差、银离子迁移、硫化。因此有些情况下要加入铂、钯来改善其缺陷。银在电子工业中应用,可以分为微电子(小功率、低电压)和电气(高功率、高电压)两个方面,随着民用电气的不断发展的轻、小、薄趋势。在微电子方面的使用将成为最主要的方面。而银在微电子工业中的应用形式是薄层化,源于电子机器轻、小、薄以及成本的要求,要实现薄层化目前主要的技术包括厚膜浆料技术、电镀技术、其它物理方面(汽相沉积、溅射),其中厚膜浆料技术由于投资少、量化生产容易,适用于各种基材,成膜条件简单,使其成为实现导电膜层的最主要方式。 在电子工业中厚膜和薄膜的区别不是膜厚,而是不同的成膜方式。以印刷、烧结成膜方式为厚膜工艺。而厚膜工艺的核心就是银导体浆料。厚膜浆料(Thick film pastes)始于上世纪三十年代的美国,当时在BaTiO3单板电容器基板上如何形成电极,联想到历史上的陶瓷上釉工艺,将玻璃粉作为粘接相与银粉和载体(有机聚合物+溶剂)混合加工为具有一流变特性的“膏状物”或称油墨,通过印刷烧结方式在陶瓷上形成引导电膜,从而产生了厚膜浆料。 2 / 11下载文档可编辑
厚膜浆料(Thick film pastes)分为三类即导体、电阻、介质,其中最主要的,使用量最大是导体浆料,而导体浆料的主体是银导体浆料,是由银粉、粘接相、有机载体三部分组成。随着微电子工业的迅速发展厚膜浆料也不断发展,突破了原始基本概念。目前以银粉作为主体功能材料的“油墨类”材料可分为三类:
银含量 成膜方式 应用 银导电涂料 20-60% 喷涂、浸涂 电极、电磁屏蔽
银导体材料 40-70% 印刷(油墨状) 电子元器件电极、导电线路 银导电胶 60-90% 点胶 导电连接 以上“ 油墨状”银导体材料统称为银导体浆料。在以上三类构成的银导体浆料之中, 使用方式为印刷的银导电浆料是主体。银导电浆料又分为两类:①聚合物银导电浆料(烘干或固化成膜,以有机聚合物作为粘接相);②烧结型银导电浆料(烧结成膜,烧结温度>500℃, 玻璃粉或氧化物作为粘接相)。 银粉按照粒径分类,平均粒径<0.1μm(100nm)为纳米银粉; 0.1μm< Dav(平均粒径) <10.0μm为银微粉;Dav(平均粒径)> 10.0μm为粗银粉。粉末的制备方法有很多,就银而言,可一次采用物理法(等离子、雾化法),化学法(硝酸银热分解法、液相还原)。由于银是贵金属,易被还原而回到单质状态,因此液相还原法是目前制备银粉的最主要的方法。即将银盐(硝酸银等)溶于水中,加入化学还原剂(如水合肼等),沉积出银粉,经过洗涤、烘干而得到银还原粉,平均粒径在0.1-10.0μm之间,还原剂的选择、反应条件的控3 / 11下载文档可编辑
制、界面活性剂的使用,可以制备不同物理化学特性的银微粉(颗粒形态、分散程度、平均粒径以及粒径分布、比表面积、松装密度、振实密度、晶粒大小、结晶性等),对还原粉进行机械加工(球磨等)可得光亮银粉(polished silver powder),片状银粉(silver flake)。 构成银导体浆料(简称银浆)的三类别需要不同类别的银粉或组合作为导电填料,甚至每一类别中的不同配方需要不同的银粉作为导电功能材料,其目的在于在确定的配方或成膜工艺下,用最少的银粉实现银导电性和导热性的最大利用,关系到膜层性能的优化以及成本。根据银粉在银导体浆料中的使用。 现将电子工业用银粉粉为七类: ①高温烧结银导电浆料用高烧结活性银粉 ②高温烧结银导电浆料用高分散银粉 ③高导电还原银粉、电子工业用银粉 ④光亮银粉 ⑤片状银粉 ⑥纳米银粉 ⑦粗银粉 注:①②③类统称为银微粉(或还原粉),⑥类银粉在银导体浆料中应用正在探索过程中,⑦类粗银粉主要用于银合金等电气方面。 一.国内银粉银浆市场情况 1.国内银粉,银浆市场概况 从“六五”攻关到“八五”攻关,国家均将银粉银浆列为重点新材料领域,投入较多的科研经费和力量,加上上世纪八十年代始于电子元器件引进线相关的市场推动力。国内电子工业用银粉的开发和生产取得一定的进步。一段时间以来,电子制造业向中国转移,而形成4 / 11下载文档可编辑
银粉、银浆巨大的市场。 目前国内微电子工业用银粉的总产量以2015年为例,总产量约为190吨,总需求量1000-1200吨。 1、国内银浆生产状况 生产企业包括东莞杜邦电子电子材料有限公司(美国独资),上海住矿电子浆料有限公司(中日合资),上海大洲电子材料有限公司(韩资),无锡新光电子材料有限公司(日资),上海京都ELEX电子材料有限公司(日资),上海致嘉科技股份有限公司(台资),上海宝银电子材料有限公司,宁夏东方特种材料有限公司,贵研铂业股份有限公司,西安宏星电子浆料公司,广东风华高科电子集团公司,云南西智电子材料公司,昆明诺曼电子材料有限公司,贵州振华亚太高新电子材料有限公司,深圳圣龙特电子材料有限公司,东莞良邦电子材料有限公司,昆明自邦电子材料有限公司,深圳银辉电子材料有限公司。 国内生产企业目前中低端浆料(分立元件电极浆料、线路板导线、片式元件用部分浆料),而且以导体浆料为主,外资或国外公司生产中高端浆料(如LTCC,多层元件内电极,太阳能电池,PDP用浆料,导电胶等),除了导体之外,还有电阻和介质浆料。 2.国内银浆使用状况 2015年银浆产量为775吨。 目前使用最大的几种银浆包括:①PET为基材的薄膜开关和柔性电路板用低温银浆,主要使用单位为深圳嘉冠华、江西安达、东莞淳安、东莞(苏州)科德、苏州盛方、嘉亿电子等,总用量达到220吨-250吨/年。②单板陶瓷电容器用浆料,主要使用企业包括东莞宏明电子股份公司,昆明万峰电子股份公司,四川宏科电子有限公司,陕5 / 11下载文档可编辑
西华星电子公司,台湾惠侨电子公司,风华集团,山东同佶电子等,总量年80-100吨。③压敏电阻和热敏电阻用银浆,主要使用厂家包括联顺电子(广东惠阳),舜全电子(东莞虎门),西安795厂,西安无线电二厂,东莞龙基电子,广州纶麒电子,成都铁达电子,东莞嵩隆电子,江苏武进兴勤电子,广西北海新锐电子,汕头鸿志电子,佛山科光电子等,年用量80-120吨。④压电陶瓷用银浆主要使用厂家有东莞思成特电子,深圳声辉电子,广州大通电子,番禺奥迪威电子,广州杰赛科技股份,振华电子集团等,总需要量50-60吨/年。⑤碳膜电位器用银电极浆料,主要的使用厂家有:台湾宝德华精密电子,成都宏明电子集团,东莞新圣电子,东莞华应电子,东莞致太电子,东莞台湾福跃电子等,年用量在20-50吨。 注:以上均是以国内生产的浆料为主,实为技术水平在中低端的浆料,基本上实现80%以上国产化。 另一类银浆是片式元件(片式电感、片式电容、片式电阻)用的内外电极银浆,主要用户北京村田、上海京瓷、天津松下、天津安施电子、风华高科、振华科技、深圳顺络、深圳南玻,北海银河、苏州国巨等,银浆年用量80-100吨,80%以上需进口。 还有用于其它方面的银浆如:厚膜集成电路导体银浆,太行能电池电极银浆、汽车后挡玻璃化霜用银浆,导电粘接用的银导电胶、电磁屏蔽用银导电涂料,主要用户包括单晶硅、多晶硅太阳能电池厂家,如:无锡尚德、云南半导体厂、上海绿色能源有限公司等数十个厂家。汽车玻璃生产厂家如深圳南玻、福建跃华、武汉皮尔金顿等。涂料使用厂家如TCL、富士康,以上特殊方面银浆用量100-120吨,90%以上依赖进口。 二.国外银粉、银浆市场概况 6 / 11下载文档可编辑
1.因为厚膜浆料是集粉末冶金、化工、电子、材料几位一体的高新技术领域,世界上仅有少数发达国家从该领域的研究、开发和生产,主要集中在日本和美国,就日本而言,从事银粉和银浆开发和生产的公司,从上世纪六十年代几家扩展到现在的几十家,研究内容不断细化,都有自己的特点和专攻内容,美国也有从事银浆和银粉方面研究开发生产的公司十几家。市场竞争相当激烈,银浆也由传统的电子元器件电极和线路板导电线路形成用扩展到医疗、装饰、能源等新领域。据2006年美国研究人员调查报告数据,2015年全球银粉和银浆市场总量为:银粉2500吨-3000吨,银浆5000-6000吨。 2.国外银粉银浆料生产厂家 银粉、银浆料生产厂家主要集中在日本和美国。日本有住友金属、材田制作所,田中贵金属、福田金属、日本昭荣化学、东芝化学、德力化学、日本制铁、同和矿业、藤仓化学、富士化研、京都ELEX、新日本化金、ニホンハニダ株式会社、ナシクス株式会社、美国Ferro、美国Acheson、英国Esl、美国杜邦、美国Goldsmith、英国Johnson metthey、美国metech等,其中以美国杜邦、日本住矿、美国Ferro技术开发能力最强,现有产品种类和产量最高,就银粉而言,美国Ferro公司和Goldsmith公司均有60种以上的不同种类(物理化学特性不同)的银粉,美国杜邦导体浆料品种至少有50种以上,不同的基材、成膜条件、膜层性能、可靠性的要求需要不同的银导体浆料,而不同的银导体浆料需要不同的银粉,目前基本上没有国际标准、国家标准和行业标准,只有企业标准(针对单项产品)。三.影响银粉、银浆行业发展的因素分析 1.电子、电气行业发展状况 上世纪五十年代以来,电子工业迅速发展改变了世界、改变了人