银粉的形状对低温固化导电银浆导电性能的影响_赵彬

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印制电路信息 2013 No.9
管理与清短洁评生与产介M绍anSahgoermteCnot manmdeCntle&anInPtroduction
细微泄露时，如不及时处理，其泄露点将会慢慢撕 裂、恶化，以致形成大的泄露源，所以要定期对空 压系统设备、管路以及压缩空气使用设备进行检 查，发现细微泄露要及时进行整改和更换部件，防 止泄露。
图6是150 ℃下，银粉质量含量70%的固定条件 下，不同固化时间对固化膜导电性能的影响。从图6 可以看出，在一定条件下，电阻率随固化时间增加 急速下降后在120分钟左右开始基本不变。可以知 道，浆料的固化过程在这个区域趋于平稳，并形成 最佳的导电网络。
实际生产中，固化时间过长会延长产程，提 高成本；过短会使固化过快，表面固化明显比内部 快，溶剂在挥发过程中容易形成气泡，进而影响固
5.3 做好巡查维护保养
参考文献
每天每班对空压机、干燥机、压缩空气管网 进行巡查，确保设备工作在最佳的状态。评估空压 机、干燥机关键部件的运行使用状态，制定周期性 的维护保养和更换。空压机、干燥机冷却水最好采
[1] 赵亮, 王龙, 刘地清. 空压机系统节能技术改造. 现 代制造技术与装备[J]. 2010,5.
图3 浆料A和B的体积电阻率比较 图3可以看出，相同的银粉含量，A粉制得的导 电膜电性能要比B粉好，为了探究原因，我们对两种 银粉做了热重-差热分析，结果如图4所示：
短评与介绍 Short Comm图en形t &转I移ntroImduacgtinogn
这种结果提示我们，用A和B两种银粉制作的银 浆，在加热固化时，由于油酸和BC溶剂相溶性比较 好，固化过程中，油酸可以和溶剂一起充分挥发。 软脂酸因为不能很好的溶于BC溶剂，常温下又是固 体，即便在加温时可以溶于部分溶剂，但是降温到 常温时其还是会BC溶剂中分离出来实验结果提醒我 们软脂酸的挥发不如油酸那样充分。也因此，影响 了固化膜的导电性能。
图1 银粉含量对导电银浆电阻率的影响
2.1.2 银粉形状对导电性能的影响
银粉有多种形状，用于导电银浆的银粉主要有
图2 不同形状的银粉制成的导电膜的断面 和平面照片（从上到下依次为完全球形粉、 球形和鳞片状的混合粉和完全的鳞片状粉）
（混合体中质量比鳞片：球形=2:1）
导电性能结果如表1所示。
表1 含不同形状的银粉制成的导电膜的体 积电阻率（银粉质量含量为70%）
图4 银粉A和B的热重-示差分析（A上B下）
图5 固化温度对固化膜导电性能的影响
根据银粉厂商比较可能使用的处理剂和差热分
2.2.2 烧结时间对固化膜导电性能的影响
析结果，我们可以判定两种银粉处理剂的主要成分 不同，A粉的表面处理剂包含油酸（210 ℃）和软 脂酸（240 ℃）两种成分，B粉的表面处理剂则只有 油酸一种成分。我们进一步分析了这两种表面处理 剂和银浆制造过程中使用的BC溶剂的相溶性，结果 发现：常温下为液体的油酸和BC溶剂可以很好的相 溶，而常温下为固体的软脂酸却不好相溶（稀释比 例为1:1）。150 ℃加热有部分软脂酸溶于BC溶剂， 恢复到常温时，软脂酸再次从BC溶剂中分离出来。
银粉的形状千差万别，树脂的选择也有很多， 比如聚酯树脂，环氧树脂，丙烯酸树脂等。本论文以 自制银粉为导电填料，以环氧树脂做粘结相，分析了 银粉的形状、含量、表面处理工艺对固化膜的导电性
能的影响，并探讨得出最佳烧结条件。
1 实验
1.1 实验材料
根据文献[4]自制导电填料用银粉；粘结相采用 环氧树脂；硅烷偶联剂；溶剂使用二乙二醇单丁醚 （BC）；聚乙二醇做活性添加剂；消泡剂等。
发出节能倡议书，提高一线生产员工节能意 识，减少用气浪费，做到停机停气。每班安排值班 人员对生产现场进行排查，发现浪费和不合理用气 现象及时制止、纠正。
6 结语
空压系统的节能降耗，直接关乎企业的生产 成本和运行效益。通过对空压系统设备进行优化改 造，采用变频控制和露点反馈控制，加强对空压系 统的运行管理维护保养，能够最大限度的节省能 源，为公司创造效益。当然节能永无止境，等待我 们去探索和实践的还有很多，但是我们相信，只要 通过努力和坚持不懈的探索，总会找到许多经济合 理、技术可行的节能方法和措施。 PCI
近年来，随着电子工业的快速发展，导电银浆 作为各种电子元器件的关键功能材料，其发展和应用 受到人们的广泛关注。其中低温导电银浆是由金属银 粉做填料、高分子树脂作为粘结相、再加入溶剂和其 他助剂在一定配比下混合而成。固化后的浆料导电功 能主要是靠加入的银粒子提供的自由电子载流子来实 现，导电机理是渗流作用[1]、隧道效应[2]和场致发射 原理[3]几种机理相互竞争的结果。
[2] 欧阳焰啸. 关于空压机节能方法的探索. 印制电路 信息[J]. 2009,5.
[3] 童上高. 工厂空气动力系统节能方法探讨.节能
用加氯、加药处理的循环水，每周定期进行水处
[J]. 2003,5.
பைடு நூலகம்
理，保证热交换器的冷却效果，确保空压机所需的
作者简介
冷却水流量和水压。
周元伟，公共设施部工程师，中南大学毕业。
[2] MEDALIA A. L. Electrical conduction in carbon black composites [J]. Rubber Chem. Tech., 1986, 59(3): 432.
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银粉的形状对低温固化导电银浆 导电性能的影响
赵 彬 殷有亮 （科承贸易（上海）有限公司，上海 200120）
摘 要 研究了银粉含量、形状、表面处理工艺对低温固化导电银浆导电性能的影响。结果显示，最理想的银粉 质量含量在65%~70%之间。同时，鳞片状银粉和球形粉的混合体制成的浆料导电性能最佳。另外，最好的固化条件是 150 ℃、2 h。
2.1 银粉性状对浆料性能的影响 2.1.1 银粉含量对浆料性能的影响
图1显示了银粉含量和导电银浆电阻率的关系。 可以看出，银粉含量（质量分数）从50%增加到 70%，导电银浆导电性能不断增强，但是从70%开 始继续增加银粉含量，导电性能变化不大。分析其 原因，银粉含量从50%不断增加的时候，由银粉形 成的导电网络不断增强，因而导电性能得到改善。 伴随银粉的不断增加，银粉颗粒之间开始抱团形成 二次颗粒，固化膜内不会再形成相对更密集的导电 网络，同时由于树脂含量减少，其粘结程度下降， 导电性能就不会再增加了。另外，从实际应用看， 树脂的量减少，浆料的流平性，硬度等机械性能也 开始减弱，并且过多使用银粉也会大大增加浆料成 本。因此，从上述实验结果来看，综合导电性能和 成本等多个因素，银粉含量控制在65%~70%之间最 理想。
相关。银粉的最佳质量含量为65%~75%，适当比例 的片状和球状银粉混合可以达到最佳效果；因为处
理时使用的工艺不同，银粉的表面形状也有不同，
实际制作银浆的导电性能也有明显区别；银粉和环
氧树脂为主要基料制成的低温导电银浆，最佳固化
条件为150℃、2小时。 PCI
参考文献
图6 固化时间对固化膜导电性能的影响 化膜的导电性能和其他性能。综合上述结果，可以 看出，150 ℃、2 h为最佳烧结条件。
银粉形状 球形 鳞片状 混合体
体积电阻率/10-4(•㎝) 5.02 1.86 1.43
由表1可以看出，导电性能从球形、鳞片状、 到混合体依次变好。分析其原因，相对于球形粉， 鳞片状填料之间更容易形成相互的“搭接”，便于 形成致密的导电网络。混合体中球形粉更好的填补 了鳞状粉颗粒间的大的间隙，形成更为致密的“搭 接”，也因此实现更理想的导电功能。
5.4 减少浪费和不合理使用
吴中强，公共设施部工程师，负责公共设施的管 理。
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面处理工艺有关外，还和固化温度、固化时间密切
2.2 烧结条件对浆料性能的影响
2.2.1 烧结温度对固化膜导电性能的影响
烧结条件包括烧结温度和时间两方面。涂膜经 烧结固化后将表现出导电性能，烧结温度的高低直 接影响固化状态。图5显示了一定的固化时间下， 固化温度对固化膜导电性能的影响。（银粉含量为 70%，固化时间120 min）可以看出，随着固化温度 提高，固化膜的导电性能越来越好。这是因为温度 越高，树脂的体积收缩越充分，这样作为导电填料 的银粉之间的相对距离就越小，越利于导电性能的 实现。但是这种树脂收缩带来的优势不会无限度显 现，温度从150 ℃再升高的时候，电阻率基本没有明 显的减少了。
1.3 银浆固化膜的制备
采用丝网印刷的方式将上述粘度适中的银浆印制 到96%的Al2O3基片上，在一定烧结条件下固化，制得 具有一定粘弹性、薄而均匀、致密的导电膜层。
2 结果与讨论
两大类：鳞片状和球状。本论文比较了不同形状的 银粉对导电性能的影响，图2显示了不同形状的银粉 制成的导电膜的断面和平面的SEM图片。（断面放 大倍数：500倍；平面放大倍数：3000倍。）
2.1.3 银粉的表面处理工艺对导电性能的影响
本论文还对两种银粉厂家推荐的常用银粉做了 比较，这两种银粉在形状上基本是一致的， 表2显示 了两种银粉的各项检测指标。
我们使用A和B两种银粉制作银浆，质量含量设 为70%，名称分别叫做A和B，比较两种银浆的电性 能，结果如图3所示：
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印制电路信息 2013 No.9 表2 银粉 A和B的指标比较
1.2 导电银浆的制备
先用BC溶剂滴加环氧树脂使其溶解，然后按照 一定配比加入银粉、偶联剂、消泡剂等混合，之后 高速搅拌。混合体通过三辊机研磨分散均匀后，最