【2017年整理】导电银浆报告.doc

导电银浆报告 定义：导电银浆是一种复合型导电高分子聚合材料，它是由金属银微粒、基料树脂、溶剂和助剂组成的一种机械混合物浆料。 特点：导电银浆具有优良的导电性能，且性能稳定，是电子领域、微电子技术中重要的基础材料之一。它广泛应用于集成电路石英晶体电子元器件、厚膜电路表面组装、仪器仪表等领域。 制备：将自制的丙烯酸树脂、银粉、相应的溶剂和助剂按一定的比例充分混合制得。 电阻率的测定：采用DJ44型直流双臂电桥测定电阻值，体积电阻率按照此式计算，，其中R为电阻值（），为涂层厚度（cm），d为宽度，l为长度。 导电填料含量对填充型导电聚合物导电性能的影响 导电性主要是有导电填料决定的，银粉的用量是导电银浆导电性能的决定因素。银粉含量对导电银浆的体积电阻率的影响由文献中可以给出，结论是，随着银粉含量的增加，迅速降低达到最低值后又不断增加，银粉的含量在65%～75%为最佳。实验结果符合规律。这是因为银粉含量较少时粒子之间相互接触的几率小。导电网络不易形成，从而小，当含量过大时，虽然粒子接触的几率大，但树脂的含量相对较少，连接银粒子的树脂粘接效果相应下降从而使得粒子间相互接触的机会减少，导电网络也差。从而电阻率也大，且导电浆料的粘接性也较差，当填料含量达到适量时，形成网络的导电性最好电阻率最小，导电率最大。 导电填料粒径的影响 采用相同工艺条件，研究不同粒径的银粉对导电性能的影响，从文献中与粒径之间的关系图可知，粒径越小，电阻率越小。粒径增大。相应的电阻率增大。这是因为在相同工艺条件下，粒径小，粒径间的空隙小，单位体积内产生的导电通道多。导电网络好。然而，并非填料粒径越小越好。因为粒径1um的超细粒子或纳米粒子具有较高的比表面能，容易聚集不易分散。 导电填料的形状的影响 不同的形状的填料值得的导电聚合物的电阻率有着较大的区别，由文献中数据对比可知，片状的要小于球形的。这是因为在形成导电网络中球形的导电粒子主要是以点间相互接触的面积较大，形成的导电通路较多导电网络好，因此片状填料有较低的电阻率。 偶联剂含量对导电聚合物的影响 偶联剂可以较好地连接无极填料和有机基料树脂，它在无机和有机界面之间形成了活性有机单分子层，一端与无机界面结合，一端则与有机物发生化学作用或物理缠结。从而构成偶联剂可以促进导电填料分散均匀，改善浆料的流平性和润湿性。由文献中的图可得知，偶联剂含量在4%左右，导电聚合物的最小，偶联剂含量4%时，偶联剂对导电填料的包覆不完全，使银粉在树脂中分散不均匀，导致较大。含量4%时，银粒虽分散均匀，但偶联剂在银微粒表层包覆增大，固化条件对填充型导电聚合物导电性能的影响 固化条件包括固化的温度和时间。由文献中实验数据可知，当固化时间一定时，固化温度从330k上升至368k时变化较大。370k以后的变化趋势变缓。因此选择368k作为最佳固化时间。随着固化温度的升高，树脂不断交联收缩，使得导电填料间距减小，紧密接触的几率增加，导电通路增多，形成良好导电网络，相应电阻下降。当温度再升高，基料树脂已经完全固化，不会再随温度的升高而收缩。因此不会下降。当固化温度一定时，在固化过程中，涂膜电阻率先迅速下降，而后减缓，并基本保持不变。固化时间在120min后已经趋于稳定。因为固化过程实质即不断挥发溶剂，基料树脂收缩使导电粒子接触的过程，涂膜在固化温度为368k，经过2h后完全固化，形成导电网络，达到最佳的导电状态。 结论：以基体树脂、银粉导电填料、溶剂和助剂 制备导电银浆。导电复合材料的导电性能与导电填料的含量、形状、粒径有关，还与偶联剂的的用量和固化温度以及固化时间有关。导电填料的含量在65%～75%为最佳。片状银粉形成的涂膜比球形的导电性要好。同形状的填料小粒径有利于形成导电网络，从而提高涂膜的的导电性；银填充丙烯酸树脂的导电银浆中偶联剂的含量在4%左右时，其导电涂膜可获得最佳导电率。