LED导电银胶来料检验精解

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/news/198600_p1.html LED导电银胶来料检验精解【大比特导读】导电银胶是由银粉填充入基体树脂形成的具有导热、导电及

粘结性能的复合材料。基体树脂固化后作为导电胶的分子骨架，决定了导电银胶

的力学性能和粘接性能。银粉在基体树脂中形成连结网络从而导电、导热，但同

时也会受到基体树脂的影响。因此，各组分材料的选择和添加量的确定对导电银

胶的性能影响重大。

导电银胶是由银粉填充入基体树脂形成的具有导热、导电及粘结性能的复合材料。基体

树脂固化后作为导电胶的分子骨架，决定了导电银胶的力学性能和粘接性能。银粉在基体树

脂中形成连结网络从而导电、导热，但同时也会受到基体树脂的影响。因此，各组分材料的

选择和添加量的确定对导电银胶的性能影响重大。

导电银胶物理、化学特性和固晶工艺都对银胶的粘接、散热效果发挥着重要的作用，银

胶的性能优劣直接影响LED芯片的可靠性能。为此金鉴检测推出LED导电银胶来料检验的业

务，帮助LED封装和灯具厂加强品质管控因而提高LED可靠性能。

服务客户：LED封装厂、灯具厂

检测内容：

1、银粉粒径大小、形态、填充量

银粉的粒径、形态以及填充量会影响银胶的热导率、电导率和粘接强度。好的导电银胶

固化后环氧树脂少，银粉颗粒紧密接触，能够形成良好的导电、导热通路。

粒径大小会影响到导电银胶的电阻率，使用粒径大的银粉制备的导电胶，单位体积内形

成的导电通路较少，这样会降低导电性，而粒径小的银粉制成的导电胶，单位体积内形成的

导电通路比较多，导电胶的导电性也会比较好。因此，从导电性方面考虑选择片状银粉应该

最适合。

粒子形态基于导电原理的一般选用原则为：粒子相互之间能形成更大的接触面积。银粒

子的形态主要有：球状、磷片状、枝叶状、杆状等四种类型。为使粒子间得到更大的接触面

积，银粒子形态选用的优先次序为：枝叶状，磷片状，杆状，球状。其中磷片状和杆状较为

接近。此外，磷片状和枝叶状有时统称为片状。由各类形态可以看出，接触面积最大测试片

状粒子。片状银粉因为在形成导电通道时是线接触或者面接触，更有利于电子传输，从而能

够提高银粉的利用效率，节约银粉、降低生产成本。因此片状、粒径小的银粉导热、导电性

能好于圆状、粒径大者。

银粉填充量大，导电银胶固化后体积电阻率低，热传导性高，但同时粘接强度下降，因

此银粉的填充量影响到胶体的电阻率、热传导性和粘结强度。

2、固晶后是否存在分层、银粉分布不均的现象

银粉颗粒以悬浮状态分散在浆料体系中，银粉和基体之间由于受到密度差、电荷、凝聚力

、作用力和分散体系的结构等诸多因素的影响，常出现银粉沉降分层现象，如果沉降过快会使产品在挂浆时产生流挂，涂层厚薄不均匀，乃至影响到涂膜的物化性能，分层也会影响器件的散热、粘接强度和导电性能。A、B

双组分导电银浆固化需混合搅拌均匀才能使用，由于在搅拌过程中产生的大量气泡，这些气泡如果不能消除，固晶后会出现空孔，影响器件散热、粘接强度和导电性能。

3、体积电阻率、粘接强度

体积电阻率，是银胶材料每单位体积对电流的阻抗，用来表征电流在银胶中流通的难易程度。通常体积电阻率越低，银胶导电性能越好。

粘接强度是银胶单位粘结面上承受的粘结力，粘接强度主要包括胶层的内聚强度和胶层与被粘面间的粘接强度。其大小与胶黏剂的组成、黏料的结构与性质、被粘物的性能与表面状况及使用时的操作方式等因素有关。粘接强度是评价各种胶粘剂质量的重要指标之一。将导电胶应用于微电子封装，不仅要提供良好的导电连接，而且需要具有良好的力学性能。

4、玻璃化转变温度

环氧树脂在某一温度下，表现出类似玻璃既硬又易碎的特性，便称此材料处于玻璃状态，而该临界温度(范围)则是此一材料的玻璃转移点或玻璃转移温度，符号Tg。超过这个转化温度之后，固态的胶体会变脆，比较容易裂解。LED芯片在工作过程中将产生大量的热量，而固晶层是散发热量的重要通路，因此固晶层中的环氧树脂胶必须具有良好的耐热性，确保芯片工作过程中固晶底胶不会因为高温而变脆开裂失效。

5、热膨胀系数

导电银胶的基体是环氧树脂类材料，热膨胀系数比芯片和支架都大很多，在灯珠的冷热冲击使用环境中，会因为热的问题产生应力，温度变化剧烈的环境中效应将更为加剧，胶体本身有拉伸断裂强度和延展率，当拉力超过时，那么胶体就裂开了。固晶胶的在界面处剥离，散热急剧变差，芯片产生的热不能导出，结温迅速升高，大大加速了光衰的进程。因此为了避免银胶开裂的现象，对导电银胶的热膨胀系数的来料检验尤为重要。

案例一

某公司的LED灯珠可靠性出现问题，通不过LM-80认证，委托金鉴查找失效原因。金鉴通过对不良灯珠作解剖分析，发现固晶胶出现严重的分层现象，即树脂沉在下面，银粉浮在上面，与基板接触的不是银粉，而是树脂，这样会增加灯珠的热阻，降低产品的可靠性。我们建议该公司加强对胶水的来料检验，规范胶水的使用工艺。

扫描电镜图片显示银胶分层

案例二

某客户灯珠出现死灯现象，委托金鉴分析原因。金鉴对灯珠解剖分析发现导电银胶存在分层现象，部分银粉沉入到底部，形成致密的一层。银微粒含量过高，被连结树脂所裹覆的几率低，固化成膜后银导体的粘接力下降，出现开裂现象，电性不再提高，电阻值增大，进一步影响芯片散热，如此恶性循环后，最终导致固晶层与支架之间完全剥离，导电通路被断开，并造成灯珠死灯失效。我们建议客户加强银胶的来料检验，规范银胶的使用工艺。

金鉴对灯珠解剖分析发现导电银胶存在开裂分层现象

案例三

某客户的灯珠出先Vf过高的现象，委托金鉴查找失效原因。金鉴对导电银胶做来料检验，发现银胶的体积电阻率过高是此次失效的原因。