低温固化银浆导电性能的研究

对不同条件下制备的片状银粉与不同种类树脂体制备的银浆导电性能进行比较,讨论了表面分散剂、表面处理、球磨时间、树脂种类、固化温度等对低温固化银浆电性能的影响,对影响导电性能的因素与导电机理进行了探讨。     

不同类别树脂对低温导电银浆性能的影响

以8种类别的树脂为原料制备低温导电银浆,研究不同类别树脂对银浆导电性、附着性、硬度、挠折性和银硫化的影响。相同配比下,含氯醋树脂和丙烯酸树脂的银浆方阻最低;含聚酯树脂和环氧树脂的银浆具有最好的附着性和最高的硬度;含聚氨酯的银浆具有最佳的抗挠折性;银浆中银粉都会不同程度的被硫化。     

银粉形貌及粒径对银浆性能的影响

将银粉、有机载体和玻璃粉按一定比例混合制成导电银浆。银浆通过丝网印刷在硅基片上,保温烧结。采用SEM、四探针法研究银粉的不同粒径与形貌对银浆烧结厚膜层方阻的影响。结果表明,随着球形银粉粒径增大,银膜方阻先减小后增大,当球形银粉粒径在2μm时银膜方阻最小,为4.44?/□;当2μm片状银粉和2μm球形银粉混合加入时,银膜方阻最小,为3.95 m?/□;随着片银的含量增加,银膜方阻先减小后增大,当片状银粉为50%时银膜方阻最小,为3.92 m?/□。     

银粉粒径及形貌搭配对无铅导体浆料性能的影响

从银粉的不同粒径级配与形貌搭配方面考察其对无铅导体银浆烧结后膜层的电阻率、附着力的影响。选取了平均粒径分别为0.1,0.4,1μm的球形银粉以及平均粒径为3~6μm的片状银粉,首先将3种粒径的球形银粉按不同比例的搭配得到3种球形银粉最紧密堆积的最佳比例,然后根据Dinger-Funk粉体堆积原理进行验证,最后再与片状银粉搭配制得导电银浆。实验结果表明,在大颗粒间填充小颗粒能增加粉体堆积的致密度,从而明显降低烧结后膜层的方阻,同时通过在片状银粉之间空隙填充这种致密度好的球形混合银粉颗粒,比单纯使用片状银粉制得的银膜层方阻更低。通过本次实验制得的银膜外表致密光洁,可焊性、耐焊性良好,方阻为3.78 m?/□、附着力40 N/mm~2。     

银粉和触变剂对低温银浆挥发速率影响的研究

采用不同密度的银粉,改变触变剂类型及含量,以线路复烤前后的电阻值变化率表征银浆的溶剂挥发速率,研究不同条件对银浆溶剂挥发速率的影响。结果表明,低振实密度粉体、有机膨润土、改性聚脲化合物和气相二氧化硅均能快速提高银浆溶剂挥发速率。由振实密度1.6～1.8 g/cm~3的片状银粉、0.25%有机膨润土、0.5%改性聚脲化合物搭配热塑性聚氨酯制备银浆,在150℃×1 min条件下,银浆快速干燥固化,附着力为5B,复烤后电阻变化率3%。     

低温固化银浆烘干后断裂失效分析

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。     

光伏电池正极银浆用球形银粉的制备

采用化学还原法制备光伏电池正极银浆用球形银粉,通过扫描电镜(SEM)和激光粒度仪表征了银粉的形貌和粒度,研究还原剂的种类、表面活性剂浓度以及反应时间等工艺条件对银粉粒度及形貌的影响。结果表明,采用抗坏血酸作还原剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作分散剂时,可以得到分散性好、粒度约为1.5μm的球状银粉。将该银粉制成浆料,印刷、烘干并烧结后,表征了电极形貌,用四探针电阻仪测得烧结银层的方阻5 m?/□,可满足太阳能电池的电性能要求。     

混合银粉对导电银浆烧结膜层附着力的影响

采用4种不同规格的银粉,并优选其中2种银粉按不同比例混合,制备得到不同氧化锌压敏电阻器用导电银浆;对烧结后的银浆样品进行表面形貌分析和附着力测试,并比较烧结温度对附着力的影响。结果表明,将2种单一银粉混合制备所得浆料烧结所得电极膜层表面更致密平整,附着力增加;调整合适的混合质量比,可以得到具有最大附着力的导电银浆;其机制可能是浆料在烧结过程中不同粒径的银粉相互填充间隙,产生协同作用,提高了膜层致密度。所得银浆最佳烧结温度为550~650℃。     

导电银胶用片状银粉的制备

采用机械球磨法制备片状银粉,通过扫描电镜(SEM)、激光粒度分析仪和热重分析仪表征了银粉的形貌、粒度及纯度,研究球磨介质、球磨时间以及球磨前驱体球形银粉的形貌对片状银粉形貌及粒度的影响。结果表明,以乙醇为球磨介质,球磨时间为15 h,并采用粒径均一的球形银粉为球磨前驱体,能够机械球磨制备片状率高,粒径大小在4~6μm且均匀的片状银粉。将片状银粉配制成银胶,印刷并固化成线路后,测试了其电导率,达到了应用指标。     

晶硅太阳能电极银浆用银粉的后处理方法综述

随着晶硅太阳能电池制备技术的发展,对其导电银浆用银粉的形貌、分散性、表面性质和粒径分布等提出了更高的要求。除了提高银粉本身结构特性外,银粉的后处理是解决以上问题并能实现其应用的关键步骤。在分析国内外近20年来40余篇相关文献的基础上,总结了晶硅太阳能电极银浆用银粉的后处理方法,主要包括表面改性(化学改性法、机械复合法及原位生成粒子法)和银粉粒度分级处理(机械振动筛分级和气流分级),并对上述方法的优缺点进行了总结分析与展望。     

耐折高导电性银浆的制备

研究了银片粒径对折叠前后银浆电导率的影响。采用不同粒径的片状银制备了具有良好导电性能的低温固化耐折导电银浆料,将银浆网印在聚酰亚胺基板上,在140 ℃下烧结形成网印电路。用微欧姆计检测了印刷电路的电阻率,对印刷银电路折叠前后的电阻变化进行了检测,并用扫描电镜对其表面形貌进行了研究,分析了导电机理。结果表明,小片Ag作为未连接薄片之间的桥梁,在折叠后填补了空白,形成导电网络,提高了折叠后的银浆导电性能。     

LED封装用导电银胶的制备及性能研究

通过研究树脂体系、固化剂及片状银粉对导电银胶体系力学性能、导电性能及耐候性能的影响,制备出可常温储存的导电银胶。结果表明,银粉质量含量75%,环氧树脂(EP)与聚酰胺酰亚胺树脂(PAI)质量比为80/20,二氨基二苯甲烷/二氨基二苯醚质量比为60/40,所配制的导电银胶的性能能够达到技术指标。样品经封装企业进行上线测试,能够满足应用要求。     

聚合物银导体浆料的研制

研制了一种低温固化的聚合物银导体浆料。研究了片状银粉直径、分散剂用量及固化剂用量对导体浆料性能的影响。结果表明,当片状银粉直径为8～10μm,分散剂用量(质量分数)为2%,固化剂用量在10%时,所得银浆料的印刷性能、方阻、附着力、室温存储性能等各项指标符合要求。     

化学还原法制备纳米银颗粒及纳米银导电浆料的性能

采用化学还原法,在水相中,以硼氢化钠为还原剂,月桂酸为分散剂,通过还原银氨络合物溶液制备了纳米银胶体,之后通过调节胶体的pH值,分离出了纳米银颗粒。TEM和XRD分析表明,该纳米银颗粒的平均粒径大约为17 nm,集中分布于5～30 nm,且无明显的团聚现象;红外光谱分析表明该纳米银颗粒表面包覆有月桂酸,紫外光谱表明制得的纳米银胶体在397 nm处有较强的吸收峰。将分离出的湿纳米银颗粒作为功能相,加入预先配制的载体相中,运用机械搅拌和超声分散等手段,制得了纳米银导电浆料。热重分析表明该浆料含有约67%(质量分数)的金属银,在220℃下烧结2 h后,其电阻率为4.2×10-5Ω.cm。经微细笔直写后,其线条的分辨率可以达到60μm。     

无颗粒型银导电墨水的研究进展

无颗粒型银导电墨水因其具有较高的稳定性,较低的后处理温度,在印制电子领域中应用广泛。根据银前驱体的选择不同,综述了以新癸酸银、柠檬酸银、草酸银、碳酸银、醋酸银、硝酸银、酒石酸银为前驱体的无颗粒型银导电墨水的研究情况。此外,对墨水作喷墨打印时基板的选择和处理、墨水印制图案的微观组织结构调控及后处理方法、墨水的应用、以及对无颗粒型银导电墨水的前景进行了介绍。