新型电子元器件电极浆料组成与性能的研究

新型电子元器件电极浆料组成与性能的研究
【摘要】电子元器件是所有电子信息产业中的基础,如何提高其技术水平,是发展电子信息产业的关键所在。电子元器件新品种的不断开发,关键技术及工艺手段的不断更新,为整机的发展更新创造了有利条件,也为电极浆料的需求提出了更高要求,需要对电极浆料的性能进行研究,以提供更好的电子信息材料组成。
【关键词】新型电子元器件;电极浆料;组成与性能
电子信息材料是由电极浆料组成的,它是其中最重要的部分,电子信息材料的更显换代,促进了元器件材料甚至系统和整机的更新换代。电极产业市场的发展代表着国家的经济发展,
一、电极浆料的组成
(一)导电项
通畅会以球形状态和片形状态分散在集体中,组成了导电通路。浆料的电性能是由导电相决定的,并对固化膜的物理性能和机械性能产生一定的影响。电极浆料导电相分成碳、金属和金属氧化物几大类。sky angel vol.92
碳类材料中石墨的导电性能和来源有关,粉碎和分散工作很难实现,应用起来很麻烦。炭黑的导电相虽然很好,加工难度却很大;TiO2等金属化合物导电性能很差,无法制作高质量的电极。一些电阻较低的AuCu等金属粉末作为常用的金属导电相。性能最好的是Au,性能最好但是其价格昂贵;Ag价格相对较低,但是会出现电迁移,降低导电性能,影响自身的使用寿命;Cu价格低且不会产生电迁移,不过高温状态下容易被氧化,导致电阻增大。为了降低颗粒之间的接触电阻,改善导电性能,需要在低温浆料中加入一些低熔点的合金。
(二)粘结相
粘结相是由氧化物晶体、玻璃等材料组成,主要是为了让固化膜层和基体相结合的牢固。粘结相包括玻璃型、无玻璃型以及混合物型。
1.玻璃型
主要是指一些金属和非金属氧化物,用于厚膜元件烧结中,用来连接拉紧固定导电粒子,让整个膜层与基片牢固粘结。
2.无玻璃型
主要是通过氧化物和基片一起,形成化学反应之后,形成的结合体,这种粘结相一般是铜的氧化物。
3.混合物型
主要是讲玻璃型和无玻璃型相结合,两者的性能优点都具备。
首饰加工技术(三)有机载体
它是一种可以溶解于有机溶剂的溶液,功能相和粘结相的运载体就是这种聚合物溶液,它可以调节浆料的粘稠度和流变特性,利于将浆料印到基板上,形成需要的图形。有机载体由有机溶剂和增稠剂构成,如果需要改善流动性,可以添加表面活性剂。如果为了控制烧成时的二次流动,可以添加流延控制剂。如果为了提高触变性,需要添加触变溶剂。
有机溶剂包括松油醇,丁酸丁基卡必醇等,含量需要达到90%-96%。在有机溶剂中可以添加硅酸甲酯等作为消泡剂,用来改善介质浆料的流平性。抽纸机
二、各种电极浆料的性能
(一)贵金属浆料
1.Ag基电子浆料
Ag金属具有最好的导电性能,而且价格也相对较低,所以在生产中被广泛应用。在Ag浆料中根据不同的使用要求,添加一些不同的微量金属。不过由于Ag导体本身有着Ag+迁移的缺陷
2.Au基电子浆料
目前Au导体材料内含有玻璃的成分。为了避免Ag+迁移,所以使用含有玻璃的Au导体浆料,这样可以让性能更加可靠稳定。但是它的没有很好的附着强度很差,经过多次重烧之后,也会降低其强度。为了改善强度问题,会在Au浆料中加入一定的Pd,形成Au-Pd导体浆料,具有很高强度和可焊接性。
3.Pd-Ag浆料
厚膜电阻材料应用最广泛的是Pd-A电阻浆料。拥有很好的电性能和工艺性能,而且制作成
本相对较低,但是却有很敏感的烧成条件,阻值如果很大时,其噪声也会很大,无法控制温度系数。
边缘融合处理器(二)贱金属浆料
1.Ni浆料
Ni金属具有极好的导电性能,稳定的化学性能,同时还具备可焊接性。纳米Ni粉制成的Ni浆料丝网,其印刷性能良好。因此,Ni导电浆料作为厚膜导电材料是非常合适的。不过需要防止在高温状态下被氧化。穿戴式步态分析仪
2.Cu浆料
Cu金属具有更好的导电性能和高频特性,弥补了Ag+迁移的缺陷。现在的Cu电极浆料都是添加玻璃以及氧化物的Cu电极浆料。在制备时也需要考虑其在高温状态下被氧化的问题。
3.Al浆料
金属Al制成的电极浆料,电性能很稳定而且成本相对较低。由Alled灯控制器和Si形成的PN结,具有长
波响应特性,而且具有良好的欧姆接触特性和抗老化性,因此Al浆料常被制作电极材料,供PTC热敏电阻使用。不过Al浆料电极被较大电流冲击下,易出现电弧现象,电极容易被烧毁。
4.Zn浆料
金属ZnPTC热敏电阻磁体,有着良好的抗老化性和欧姆接触特性。所以Zn浆料经常被制成电极材料供PTC热敏电阻磁体使用。不过需要在浆料制作中加入一定的金属有机化合物,用来避免Zn在烧渗过程中被氧化。
三、相关研究应用的发展
(一)电极浆料无铅化发展
传统的电极浆料生产中,需要在材料中加入铅,以降低烧结浆料的温度。但是电极浆料的含铅量超过了50%,生产过程中造成了严重的环境污染。随着日益严峻的环境污染,绿环保生产已经成为主流,所以生产不含铅的浆料成为需要解决的问题。
(二)贵金属的替代
贵金属虽然有着不错的性能优势,不过在某些领域,一些比较廉价的金属却比贵金属更有优异性。在PTC热敏电阻的生产中,由于AlNi等的欧姆接触特性非常优异,还具备一定的抗老化性,因此常作为其电极材料由于Cu具有良好的导电性和高频特性,所以Cu电极浆料是微波线路的最佳材料。廉价金属的独特优越性越来越受到关注,代替贵金属不仅才节省了成本,还能提高材料的性能。
(三)研究高性价比材料
随着电子信息产业的不断发展,电极浆料的需求越来越广泛。所以,高性价比的原材料将会大大提高其电子产品的竞争力,也必然是为了的发展趋势。通过符号贵金属的研究产生,让电子产品不仅生产成本降低了,同时还提高了一定的产品质量。
四、结语
电子信息科学技术,在未来科技领域里处于领先地位,加大电子信息基础材料的开发力度,有效的促进电子元器件的革新和发展。
参考文献
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