导电银浆银迁移及预防.pdfVIP

丝网印刷2005.11 材料与设备 导电银浆银的迁移及预防 □ 刘永庆 在所有的金属中银的电阻最低，而且氧化 策提出不少，如在银浆中加入少量的添加物质，如 速度慢，氧化物也导电，尽管价格偏高， 氧化钒、铟、合成氟石等；在银浆电路印刷完毕后， 仍然是最早使用的导电胶印料之一，作为一种功能 再施印一层碳浆，进行覆盖限制银离子的析出；在 性印料，在电子信息产品中被广泛地采用。和导电 银浆层的上下涂覆绝缘涂料，在上下夹层保护下阻 碳浆、导电铜浆相比，因其具有更良好的导电性能 止水分的浸入；在银浆中加入碳浆，因为碳的加入 而备受人们的关注和青睐，尤其适合作为薄膜按键 能对银的迁移产生一定阻碍作用，但对导电性能会 开关电路、触摸面板和印制电路板的贯孔网版印刷 产生一定的影响。 材料。迄今，用途最广、用量大的电子浆料依然是 为了很好地防止银的迁移，虽然说眼下最有效 导电银浆料，因此，Ag迁移现象、迁移的原因以及 而且也最为现实的防止迁移的方法是控制导致银发 如何预防等一直是人们十分关注的问题。“在日常工 生离子化的水分的存在，具体来说就是把使用银浆 作中，往往会出现这样一种现象：产品在出厂检验 的部件置于气密条件下防止水分的入浸。除此之外， 时性能良好，各项参数指标完全合格，但用户使用 国外一些主要浆料公司对Ag浆料的合格检验也相 一段时间后发现某些产品电阻增大，甚至出现短路 当严格，单是离子杂质一项的检查，就规定了pH值、 自通现象。究其原因，这就是银迁移作祟。”（引自 卤素元素、碱金属、铵基、甲酸、乙酸、丙酮酸酯 1996年第2期 《丝网印刷》杂志 “薄膜开关导电油 离子以及杂质离子总数等被检验参数的标准。此外， 墨及其应用”）。所以，Ag迁移现象众所周知，Ag 对Ag浆料及其他浆料的烧结工艺条件，如环境湿 迁移产生的条件是存在湿气和施加直流电压，则导 度、单位空间尘埃数以及受杂质污染的程度等都有 体电极材料中Ag将可能被离子化，并从阳极经介质 严格的规定。由此可见，浆料的制备质量和烧结工 内部的微孔隙、裂缝或晶界层扩散到阴极。如电容 艺条件都是影响离子迁移的不容忽视的因素。 器的绝缘电阻将由于Ag的迁移而下降，以致击穿或 虽然当前还不存在一种完全不发生银的迁移的 短路。银迁移的问题是导电银浆在电子产品使用中 银浆料，但对防离子迁移的浆料的研究和开发已做 的一大缺憾，有人说这也是银浆材料天生的缺陷。 了许多的努力。下面介绍一下这方面的情况。 Ag迁移的原因是多方面的，但主要可能由于材料致 密程度不好，例如有微小孔隙、微小裂缝等存在，或 1． 浆料用Ag粉的制备和处理 者存在过多的网状结构的玻璃料以及材料有吸湿性， 金属银的微粒是导电银浆的主要成分，银微粒的 一旦吸收了湿气，在电场和杂质离子的作用下，湿 大小与银浆的导电性能有关。由于Ag粉对浆料的排胶 气可以离解为H+ - ＋ - 性具有催化剂的作用 （加热除去坯样中的塑化剂的过 、OH离子，首先Ag与0H反 应生成Ag0H，由于Ag0H极不稳定，立即变成了 程叫排胶），故可以使用粒度为0.1～2 μm、平均表 2 面积为2 m Ag0，而Ag0又经过反应：