导电银浆银的迁移及预防

丝网印刷 2005．1 i 材 料 与 — 7L 所有的金属中银的电阻最低，而且氧化 I— 一 速度慢 ，氧化物也导 电，尽管『介格偏高 ， 仍然是最早使用的导电胶印料之一 ，作 为一种功能 性印料，在电于信 电产品中被广泛地采用 和导电 碳浆、导电铜浆相比 ，因其具有更良好的导电性能 而备受人们的关注和青睐 ，尤其适合作 为薄膜按键 开关电路、触摸面板和印制电路板的贯孔 网版印刷 材料 迄今，用途最广 、用量大的电子浆料依然是 导电银浆料．因此 ，Ag迁移现象、迁移的原 因以及 如何预防等 一直是 人们十分关注~gl；q题 “在 日常工 作中 ，往往会出现这样一种现象：产品在 出厂检验 时性能良好．各项参数指标完全合格 ，但 用户使用 一 段时间后发现某些产品 电阻增大，甚至出现短路 自通现象 究其原因，这就是银迁移作祟 ”(引自 1996年第 2期 《丝网印刷 杂志 薄膜开 关导 电油 墨及其应用”)。所以，Ag迁移现象 众所周知 ，Ag 迁移产生的条件是存在湿气和施加直流电压，则导 体电极材料中Ag-t@可能被离子化 ，并从阳极经介质 内部的微孔隙、裂缝或 晶界层扩散到阴极。如电容 器的绝缘电阻将 由于Ag的迁移而下降，以致击穿或 短路 。银迁移的问题是 导电银浆在电子产品使用中 的一大缺 憾 ，有人说这也是银浆材料天 生的缺 陷。 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 者存在过多的网状结构的玻璃料以及材料有吸湿性 ． 一 旦吸收 了湿气 ，在 电场和 杂质离子的作用下，湿 气可 以离解 为 I1 、oH一离子 ，首先Ag 与 OH 反 应生成 Ag01 1，由于 Ag0H 极不稳定 ，立即变成了 Ag 0，而 Ag．O叉经过反应 ： Ag一0十H．0<一 >2AgOH<一 >2Ag + 0H 还原成Ag而析出。除此之外，还有如材料的纯度不 高 ，明显地 含有可离解的无 机离子 ，浆料的制备和 烧结工艺等条件未达到规定的要求等 。Ag的迁移在 电气和电子产品中成为问题 ，这是早就知道的 ，而 且也己做了许 多的研究 ，有关防止银 离子迁移的对 1 策提 出不少 ，如在银浆中加八少量的添加 物质，如 氧化钒 、铟 、合成氟石等 ；在银浆 电路印刷完毕后， 再施印～层碳浆 ．进行覆盖限制银离 于的析出；在 银浆 层的上下涂覆绝 缘涂 料，在上 1：兜屡保护 F阻 止水 分的浸人 ；在银 浆中加人碳 浆．因为碳的加 人 能对银的迁移产生一 定阻碍作用．厘对导电性能 会 产生一定的影响 为了很好地防止银的迁移．虽然说鞭 F最有效 而且 也最为现实的防止迂移的方法 是控 制导致银发 生离 子化的水分的存在 ，具体来说 就是把 使用银浆 的部件置于气密条件下防止 水分的 人浸 。除此之外 ， 国外一些主要浆料公 司对 Ag浆料的 台格检验 也相 当严格 ，单是离子杂质一项 的检 萑，就规定了pII值 、 卤素元素、碱盎属 、铵基 、甲酸、乙酸 、丙酮酸酷 离子以及杂质离子总数 等被检验参数 的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 此外 ． 对 Ag浆料 及其他浆料的烧结 工艺条件 ．如 环境 湿 度、单位空f可尘埃数以及受杂质污染的程度等都 有 严格的规定。由此可 见，浆料的制备质量和烧结工 艺条件都是影响离子迁移的不客忽栖的因素 虽然 当前还不 存在一种 完全不发生银的迂移的 银浆料 ，但对防离子迁移的浆料的研究和开发已做 了许 多的努力。下面介绍一下这方面的情况。 1． 浆料用 Ag粉 的制备和处理 金属银的微粒是导电银浆的主要成分，银微粒的 大 与 银浆的导电性能有关 由下Ag粉剥浆料的排胶 性具有催化剂的作用 (加热除去坯样中的塑化制的过 程叫排枝)，故可以使用粒度为0．1～2 -m、平均 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面积为2 m ／g的超细粉粒 采用气流喷雾法制备的 Ag—P0导电浆料，即使在20LI℃和潮湿的条件下．导 电性能也相当稳定，很少会由于离子迁移而造成短路。 2．介质材料的致密化 即使采用上述的 应用粒度 为【J．1～2 m的超 缃介质粉配 制，也 可能产生离 千迁移 19 维普资讯 http://www.cqvip.com 2O 设 备 2005 l1丝网E口刷 存在细颗粒以及玻璃 料形成 网 } 结构等因素，同佯 不能薮得致密的介质膜，甚至会产生高子迁 移现象 。 由可逆吸收水 分而 导致离 子迁 移和氧 化物 的离解 ， 同样是 网版印刷电容器的 难题 ．以往解决的力、 法是采用诸如环氧树脂、硅树脂 等有机物及玻璃料 等无机材料密封电容器，但密封 丁艺戚本高。 只肓 深人研 究使不吸水分的和嚷收水 分的 ，卜质材料的自 身结构不产生离解作用，或者不 会发生阳极向阴极 的离子迁移 为此采取如下 三种 办法 鲁班奖评选办法下载鲁班奖评选办法下载鲁班奖评选办法下载企业年金办法下载企业年金办法下载 ①采用辞蔽 办法使银离子中性化，无法形成 团粒 由干银粉位 表面所带 电荷不同 ，分别嗣阳离干和阴离子或阴离 子表面活性剂如籁酸酯、磺酸酯等进 行处理 ．使银 离子 电荷中性化或者表面电荷被屏蔽起来 这种中 性 化的粉粒就不会形 成黩梳了 。②用Ph‘N0 ) 处 理粉拉，提高浆料的排胶性能 因 PI，(NO) 可 分 解 出I，bO．PI：)Oj~常可在烧 结过 程中熔孵于玻璃． 可提高被璃的流动性。③在浆料 中添 加低软化温度 的结晶玻璃料 、可形成液相烧结 ，它有助 于无机 介 质表面润湿 ，并可促进烧结 ，促成玻璃变 均结晶无 机 料．这将使 贡烧结体中很少含有或者不含网 状结构的玻璃 ．从而使这种介质成为高度致密的不 可逆吸水的钙钛矿一焦绿石复合结晶体．使离子迁 移准以产 宅 塥这种浆料制 爵的电容器介质具有密 封性们5方潮性 ，其 密封性不是 通过包封 工艺来解决 的 ，而 是霏 介质浆料本身的致 密化来保证的 3．采用台金化导体电极 用 Ag粉 、Ag C1I粉 、其他丧属氧化物 Y 0 或 V、U 、 和金属 有机 化台物树脂酸铜作导体电极 这种 尢玻璃料金属和合金壤料 ，具 胄防迁{_多、耐热 冲击 柯高附蕾强度等优点 靛浆料中采用无机离子 一0H 基团交换 树脂来避 免金属离子迁移现象。控 制烧结 措施． 要建择 台适的金腻有机化台物和烧结条件 ， 就可以降低或升高这些金属的致密化湍度．用郡些 通 常情况下致 密化温度不相一致的金属或台金化导 体怍电极，因为台垒化导体电极能够比单纯 盎餍 电 豫更宵效地防止离 迁移。 (收 稿 日期 ：2005—08—08) 口 装材料是进行表面组 —‘L 装工艺 的基础。 同 的组装工序采 用不同的组装材料 有时在同一组装工亭中 ，由于后 续工 艺或组 装方式不同 ．所 用材 料 也有所不 同。在 采用波峰焊接 的场 合 组装时用粘接荆把 元器 件预固定在 I]cB 。在 PCB两面 部组装 SMD时 ．即使采用再 流焊 接，PcB上焊盘图形 中央也要涂 敷粘接剂，以便加强SMD的固定 ， 防止组装操作时SMD的移位 和掉 落 悍料是表面组装中的重要结 构材料 ．在 同的 应用场台采用 不同类型自 焊料 。再 浦焊接时采 用悍膏 ，它是焊接利料．同时 又能 预固定 SMD 随 着冉流焊接技 术 的普 厶乏和组 装密 嚏的 断提 高 ， 焊膏 正 在成 为高度精细 的电路组 接材料 ．它是 影响 焊接丽量的关 键因素之一 目前的技 术条件 下．清陆是 电路组 装T‘艺中 可 缺少的重要酃 给．而洛剂 清洗仍 然是最有效的 清洗方法 ，医此 、各 种 类型的溶剂就成 了清洗工艺巾 关键的工艺材料 一 、 焊 料 l 焊料是 电路组装由最常 的 传统焊接材料。赶年 来随 着SMT 的推 J 应用以及微 电子悍接技 术 的发 展．电路 组装的密度 和可 靠 性不断提高 。 焊 料是一 种易熔 台金，通 常 由两 种或三 种基本金属和 几种熔 点低于 425 ℃的金 掺杂组成。 维普资讯 http://www.cqvip.com