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【涂料科普】三分钟带您了解前景不容小觑的导电银浆

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随着近来以5G基建为首的七大核心产业新基建的火热势头,新基建将带来5G基站建设数目的激增,5G基站关键部件-5G陶瓷介质滤波器也将有望迎来大爆发。而导电银浆正是5G陶瓷介质滤波器的关键材料,其质量好坏直接影响器件的性能、使用寿命等。据研究机构预测,5G时代全球基站数将近850万台,按每个基站3面天线,每面天线64个滤波器估算,介质滤波器需求16亿只,陶瓷介质滤波器全球市场容量约566亿元。由此可见导电银浆的市场前景不容小觑。


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导电银浆简单来讲是指印刷在承印物上,使之具有传导电流和排除积累静电荷能力的银浆,一般印刷在塑料、玻璃、陶瓷和纸板等非导电承印物上。导电银浆由导电相银粉、粘合剂、溶剂及改善性能的微量添加剂组成,可分为聚合物导电银浆和烧结型导电银浆,二者的区别在于粘结相不同。烧结型导电银浆使用低熔点玻璃粉作为粘结相,在500℃以上烧结成膜。


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导电银浆产品集冶金、化工、电子技术于一体,是一种高技术的电子功能材料,主要用于制作厚膜集成电路、电阻器、电阻网络、电容器、MLCC、导电油墨、太阳能电池电极、LED、印刷及高分辨率导电体、薄膜开关/柔性电路、导电胶、敏感元器件及其他电子元器件等。

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金属银粉是导电银浆的主要成分,其导电特性主要靠银粉来实现。银粉在浆料中的含量直接影响导电性能。从某种意义上讲,银的含量高,对提高它的导电性是有益的,但当它的含量超过临界体积浓度时,其导电性并不能提高。银浆中的银的含量一般在60~70% 是适宜的。由于银是贵金属,易被还原而回到单质状态,因此液相还原法是目前制备银粉的主要方法。


银微粒的大小和形状都与银浆的导电性能密切相关。用于制作导电印料的导电微粒以呈片状、扁平状、针状的为好,其中尤以片状微粒更为上乘。圆形的微粒相互间是点的接触,而片状微粒就可以形成面与面的接触,印刷后,片状的微粒在一定的厚度时相互呈鱼鳞状重叠,从而显示了更好的导电性能。在同一配比、同一体积的情况下,球状微粒电阻为10-2,而片状微粒可达10-4。

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国产银导电浆料在导电性能、浆料稳定性方面与进口产品存在差距,使得相当部分导电浆料仍有依赖于进口,这在很大程度上降低了国内企业生产5G陶瓷介质滤波器的市场效益。如何生产具有良好稳定性的导电浆料成为国内企业生产银导电浆料的首要问题。而影响浆料导电性和稳定性的配方材料中,作为成膜物的粘合剂又起到关键性的作用。

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粘合剂是导电银浆中必不可少的成膜物质。在导电银浆中,导电银微粒分散在粘合剂中。在印刷图形前,依靠被溶剂溶解了的粘合剂使银浆构成有一定粘度的印料,完成以丝网印刷方式的图形转移;印刷后,经过固化过程,使导电银浆与基材形成稳定的结合。可见作为粘合剂的材料选择好坏优劣都直接影响到最终涂层中,银微粒与微粒之间、银微粒与基材之间能否形成稳定的结合。


编辑:深圳市涂料技术学会


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