銀漿新技術應用及用量PPT課件

1、1234銀漿的種類和發(fā)展概銀漿的種類和發(fā)展概況況銀漿新技術的發(fā)展趨銀漿新技術的發(fā)展趨勢勢銀漿在國內市場中的用量情況銀漿在國內市場中的用量情況銀漿在國內市場中的用量情銀漿在國內市場中的用量情況況第1頁/共24頁一、銀漿的種類和發(fā)展概況銀漿的種類和發(fā)展概況 自1948年世界上第一晶體管發(fā)明以來，電子技術進入了一個嶄新的階段即微電子技術階段。整個微電子技術中最基本的重要材料之一就是貴金屬電子漿料，又稱為厚膜漿料。貴金屬電子漿料在電子器件的制造過程中有舉足輕重的地位，通常用絲網(wǎng)印刷將貴金屬電子漿料均勻地涂布到器件所需要涂布的表面上，經過烘干燒結（固化）形成一種致密的膜層，而且印刷的厚薄易于控制，可以印

2、刷復合貴金屬，也可以印刷多層貴金屬。因此貴金屬電子漿料技術是現(xiàn)代電子技術的一個重要組成部分。銀漿是電子漿料最重要和需求量最大的一種。銀漿通常使用銀粉、無機添加物及有機載體等組成。銀漿按使用條件又可分為固化型銀漿（300）和燒結型銀漿（500）。第2頁/共24頁一、銀漿的種類和發(fā)展概況銀漿的種類和發(fā)展概況 固化型銀漿通常是導電相、有機樹脂、有機溶劑和添加劑組成，它通過絲網(wǎng)印刷（涂覆）在基板上，經過一定溫度固化，溶劑揮發(fā)，樹脂與基板附著，并且形成一個導電網(wǎng)絡，使線路導電固化型銀漿制備的主要工藝流程如下： 片狀銀粉 超細銀粉 添加物 配料 軋漿 質檢 成品 有機樹脂 溶劑圖12.10-2 固化型銀漿

3、的制備工藝流程 第3頁/共24頁一、銀漿的種類和發(fā)展概況銀漿的種類和發(fā)展概況 銀超細粉末 玻璃粉、氧化物溶劑 配料 軋漿 質檢 成品 有機載體樹脂圖12.10-1 銀導體漿料的制備工藝流程燒結型銀漿一般是超細銀粉、玻璃粉、添加劑、有機粘合劑調合而成，燒結型銀漿制備的主要工藝流程如下：第4頁/共24頁二、銀漿新技術的發(fā)展趨勢銀漿新技術的發(fā)展趨勢 由于銀價的不斷攀升，特定材質的限制、納米技術的應用以及電子產品無鉛化的要求，銀漿新技術日新月異，朝著低溫化、薄層化和無鉛化的方向發(fā)展。銀粉是制備銀漿的最重要的基礎材料，制備出銀粉的各項性能直接影響到所得銀漿的各項性能指標，通常制備銀漿的銀粉主要有片狀銀粉

4、及超細銀粉。制備超細銀粉常用的方法有化學還原法、熱物理法和熱物理化學法等。片狀銀粉通常是在超細銀粉基礎上，通過機械加工制備出來的，也有用化學還原法和電解法來制備的。在銀漿的配制中要嚴格控制銀粉的純度、雜質含量和粉體特性（比如：比表面積、密度、粒度、粒度分布和形貌）。第5頁/共24頁二、銀漿新技術的發(fā)展趨勢銀漿新技術的發(fā)展趨勢1、銀粉的制備技術：化學還原法 在水溶液或有機溶劑中，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）或聚乙烯醇（PVA）等高分子聚合物的保護下，將銀鹽進行化學還原，可得到大小和形狀可控制的銀粉。通過調節(jié)高分子聚合物、還原劑、銀鹽的濃度、反應物的種類以及反應過程，可以控制銀粉的大小和形狀。如將Ag

5、NO3、KAg(CN)2)等銀鹽，用水合肼、甲酸、三乙醇胺、甲醛、甲酸鈉、丙三醇、草酸、維生素C等還原，控制反應條件可得到大小和形狀可控制的銀粉。熱物理法 將銀在高溫下蒸發(fā)，蒸氣在惰性氣體中冷卻，成核和生長，得到銀粉 熱物理化學法 將Ag2CO3在一定溫度下分解為Ag2O,再通入H2，把Ag2O還原成銀粉。利用類似方法也可得到其它粉末。第6頁/共24頁二、銀漿新技術的發(fā)展趨勢銀漿新技術的發(fā)展趨勢 銀粉的制備技術朝著控制粉末粒度分布、形貌、粒徑大小及納米化技術的方向發(fā)展，現(xiàn)國內外在此方面的發(fā)展還是有較大的差距，國內外銀粉的性能指標如下： 表1 國內企業(yè)生產的超細銀粉的性能指標牌號比表面m2/g振

6、實密度g/cm3松裝密度g/cm3平均粒徑m粒度分布mD10D50D90FAgH-11.52.82.02.51.01.40.180.7/SAg-753.57.03.03.50.81.20.10.2/FAgH-x1.22.51.24.80.73.80.51.0/oocp-031.11.72.54.0/0.81.22.5oocp-100.61.12.84.2/1.02.04.0Ag-05341.53.01.01.80.048/Ag-071.52.02.03.01.52.50.51.5/Ag-080.21.02.54.01.52.51.02.0/F-Ag-011.31.52.01.121.50.5/

7、F-Ag-021.91.21.80.91.50.1/F-Ag-031.11.01.51.01.0/第7頁/共24頁二、銀漿新技術的發(fā)展趨勢銀漿新技術的發(fā)展趨勢表2 國外企業(yè)生產的超細銀粉的性能指標牌號比表面m2/g振實密度g/cm3SEM粒徑m粒度分布mD10D50D90Ag70001.42.02.54.50.10.50.20.80.71.10.91.8AgSP1070.62.03.55.50.50.61.53.5AgSPF1310.41.62.55.5/1.53.06.0SFC20ED0.31.02.05.0/1.02.55.0SPC0.51.350.61.5/4.510.020.0S700

8、0-241.03.62.64.2/0.30.51.0S7000-140.82.03.24.6/0.71.01.5SP300010.41.43.33.7/1.62.55.0SPK-1502.530.980.572.75.19.6SPQ-1000.771.471.104.18.312.7SPS-1001.621.850.601.44.48.1SPK-150ED2.041.960.500.30.61.2SPQ-100ED0.732.631.20.93.07.4第8頁/共24頁二、銀漿新技術的發(fā)展趨勢銀漿新技術的發(fā)展趨勢圖1超細銀粉的SEM圖第9頁/共24頁二、銀漿新技術的發(fā)展趨勢銀漿新技術的發(fā)展趨勢

9、 由于納米粉末制備技術的不斷完善，用納米銀粉末代替微米銀制作電子漿料，也是銀漿發(fā)展的一個新方向。用納米銀粉代替現(xiàn)在市場上使用的微米銀粉有許多好處：用納米銀粉所生產的電子漿料的顆粒更?。ㄕ{漿時其它材料也必須是納米級的），絲網(wǎng)印刷可適用于更大目數(shù)的絲網(wǎng)，從而得到致密程度更好的表面涂層。電子漿料顆粒越小，絲網(wǎng)操作的工效就越高；在銀漿料中用納米粉銀粉代替微米銀粉，可減少銀用量，降低生成成本；由于納米顆粒的熔點通常低于粗晶粒物體，因此用納米粉末制成電子漿料，燒結溫度一般低于傳統(tǒng)電子漿料，這就降低了對基片材料的耐高溫性能的要求。據(jù)德國不來梅應用物理所的一項專利稱，用納米銀粉代替微米銀粉制成的導電膠，可以節(jié)

10、省銀量50%，用這種導電膠焊接金屬與陶瓷，涂層不需太厚，而且涂層表面平整。第10頁/共24頁二、銀漿新技術的發(fā)展趨勢銀漿新技術的發(fā)展趨勢2、銀漿的低溫化技術 由于基板使用條件的限制和節(jié)能的要求，銀漿朝著低溫化發(fā)展。低溫固化的溫度越來越低，甚至達到常溫下固化和紫外光固化。而這些固化條件除了銀粉以外主要是由樹脂和溶劑來決定?，F(xiàn)今化工樹脂材料及溶劑材料不斷推出新的技術，從而推動了銀漿低溫化技術的發(fā)展。第11頁/共24頁二、銀漿新技術的發(fā)展趨勢銀漿新技術的發(fā)展趨勢3、樹脂酸鹽漿料技術 樹脂酸鹽漿料是由基料金屬（Au、Ag、Pt、Pd、Ru、Rh、Ir等）和添加劑金屬的金屬有機化合物、樹脂、助溶劑和載體

11、組成，其制備工藝類似其它漿料。添加劑金屬有機化合物常用于各種厚膜漿料的改性劑，改性作用主要有抗氧化、粘結或其他性能的改性等。樹脂酸鹽（MOC）漿料的制備流程見圖6。 第12頁/共24頁二、銀漿新技術的發(fā)展趨勢銀漿新技術的發(fā)展趨勢Ag的MOC漿料Ag金屬 有機化合物 添加劑用金屬 溶 解 溶 解 反 應 反 應 樹指酸Ag 添加劑樹脂酸鹽 溶解或稀釋 溶解或稀釋 溶劑（松節(jié)油） 混 合漿 料圖12.10-4 MOC漿料的制備流程示意圖第13頁/共24頁二、銀漿新技術的發(fā)展趨勢銀漿新技術的發(fā)展趨勢樹脂酸鹽（MOC）漿料具有以下優(yōu)點： 分散性好，膜層厚膜可小于微米；純度高，幾乎與所有陶瓷相兼容；厚膜

12、致密度高，表面平滑平整；附著強度高；燒結溫度低；可鍍和可焊性好；電性能好，穩(wěn)定性高；可加入感光劑進行光刻；細線分辨率高，易于制作小于50m的線條；成本低，價格便宜。第14頁/共24頁二、銀漿新技術的發(fā)展趨勢銀漿新技術的發(fā)展趨勢 CTS公司在20世紀60年代就開始用Ru、Rh、Ir等樹脂酸鹽制備電阻，2-世紀80年代開始了Au的MOC研究，使樹脂酸鹽漿料進入了實用化階段。在Au的MOC漿料中，硫代樹脂酸鹽、硫醇鹽及胺鹽已廣泛用于熱印頭，用于傳感器、片式電阻、各種高密度電路的制造。三種體系各具特點，如表12.10-35樹脂酸鹽的特點。表12.10-36厚膜金漿與MOC金漿的對比。 第15頁/共24

13、頁二、銀漿新技術的發(fā)展趨勢銀漿新技術的發(fā)展趨勢表3 樹脂酸鹽的特點名 稱硫代樹脂酸鹽硫醇鹽胺 鹽有機原料松香C12H25SHC7H15SH（C8H15O2）3（NH3）2優(yōu)點燒結膜穩(wěn)定化合物穩(wěn)定，成本低無嗅缺點容易引入雜質，強烈臭味燒結膜不穩(wěn)定，有臭味燒結膜不穩(wěn)定，化合物耐熱性差第16頁/共24頁二、銀漿新技術的發(fā)展趨勢銀漿新技術的發(fā)展趨勢漿 料厚膜Ag漿MOCAg漿組成Ag樹脂酸Ag銀含量/%60801530燒結后純度/%909595100比表面積（cm2/g）150220400500燒結后膜/m47.50.20.5方阻（m/）5100160絲焊性一般優(yōu)附著力一般優(yōu)成本高低表4 厚膜銀漿與M

14、OC銀漿的對比第17頁/共24頁二、銀漿新技術的發(fā)展趨勢銀漿新技術的發(fā)展趨勢4、銀漿無鉛化技術 燒結型銀漿的制備中需要玻璃粉末做為粘結相，而以往的玻璃粉末均含有大量的鉛，隨著電子產品無鉛化的要求，做為制作電子產品的基礎材料（銀漿）也必須做到無鉛化。因此銀漿無鉛化技術也是目前發(fā)展的必然趨勢。第18頁/共24頁三、銀漿在國內市場中的用量情況三、銀漿在國內市場中的用量情況 銀漿的應用在電子工業(yè)上非常廣泛，凡是制作電子元器件及其線路都與銀漿的應用密切相關。銀漿的應用具體如下： 1、作為厚膜集成線路中的布線及其連接的導電帶，外粘元器件的焊接引線連接，厚膜電阻端頭的引線連接，多層布線的跨接導體的連接。2、

15、各種元器件的外電極，比如制作PTC、NTC、壓敏電阻器、圓片電阻器、蜂鳴片、太陽能電池等元器件的外電極。第19頁/共24頁三、銀漿在國內市場中的用量情況三、銀漿在國內市場中的用量情況3、片式化元器件的內外電極，比如制作片式電阻、多層片式電感、片式微介質陶瓷器件，多層LC濾波器等片式化元器件的內外電極。這些技術的應用使我們的電子產品向薄層化、微小化方向發(fā)展。手機、液晶顯示器、PDP電視等就是應用這些技術的典范。4、固化型銀漿作為碳膜電位器的端頭、膜片開關的導電線路、計算機鍵盤的導電線路及其用于各種元器件的導電粘結。5、作為各種電磁場屏蔽的涂層材料。6、作為轎車除霜導熱帶。7、裝飾工業(yè)。第20頁/

16、共24頁四、銀漿在國內市場中的用量情銀漿在國內市場中的用量情況況 我國對電子漿料的需求亦十分巨大，如國內七十年代開始研制片式電容器，八十年代開始研制片式電阻器，而大量使用片式元件是近幾年才開始的。九十年代后已引進各類電子器件生產線76條，發(fā)展到今天，加上合資及獨資生產線已有數(shù)百條。1994年，信息工業(yè)使用電子漿料部份產品情況為：生產瓷介電容器(不含獨資和合資企業(yè))77.6億只，生產鉭電容器1.12億只，生產厚膜電阻及厚膜電位器6.2億只，生產獨石電容器1億只，共耗各類漿料150多噸。而1995年全國需求集成電路產品15億多塊，國內生產3億多塊，需求分立器件125億只，電阻電位器260億只，電容

17、器200億只，厚膜電路0.2億只，電聲器件8.5億只，傳感器1.66億只，氧傳感器技術改造自國家“九五”以來三年內已耗用鉑漿430公斤；傳真機記錄感應頭的生產也大約需要近1噸的樹脂酸金漿料?，F(xiàn)已有幾家元件廠組建了片式電容器和片式電感器生產線，目前就片式元器件不斷有新的生產線和新技術出現(xiàn)。近幾第21頁/共24頁四、銀漿在國內市場中的用量情銀漿在國內市場中的用量情況況年，由于電子元器件工業(yè)是勞動密集型生產企業(yè)，國內勞動力市場成本較低，且國內電子元器件的需求量相當大，國外的電子元器件生產企業(yè)向國內轉移，臺灣的電子元器件企業(yè)也向大陸轉移，致使國內的電子漿料需求不斷增大。 據(jù)20042005年市場調查，電磁波屏蔽用電子漿料需求900噸，薄膜開關等低溫聚合物銀漿年需求140噸，轎車玻璃用銀漿8噸，鉭電容器用銀漿12噸，太陽能電池生產線