白銀在電子電器中應(yīng)用
電子電器是用銀量大的行業(yè),其使用分為電接觸材料、復合材料和焊接材料。銀和銀基電接觸材料可以分為:純 Ag類、銀合金類、銀-氧化物類、燒結(jié)合金類。全世界銀和銀基電接觸材料年產(chǎn)量約2900~3000t。復合材料是利用復合技術(shù)制備的材料,分為銀 合金復合材料和銀基復合材料。從節(jié)銀技術(shù)來看,銀復合材料是一類大有發(fā)展前途的新材料。銀的焊接材料如純銀焊料、銀—銅焊料等。
白銀一直是黃金的“影子”,但與黃金又有所不同。雖然白銀具備貴金屬屬性,但是其主要用途依然是體現(xiàn)在工業(yè)方面。國際白銀市場從2007年開始就一直處于供應(yīng)過剩狀態(tài)。世界白銀協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,2012年全球白銀供應(yīng)總量為10.48億盎司,較2011年增加890萬盎司。其中,礦產(chǎn)量增長至7.87億盎司,較2011年上升3.8%,主要來自鉛鋅礦副產(chǎn)品輸出。主要銀礦供應(yīng)量同比增長1%,占全球銀礦產(chǎn)量的28%。其中,中國白銀總產(chǎn)量已經(jīng)世界。過去十年間,中國銀礦產(chǎn)量幾近上升。中國白銀產(chǎn)量連續(xù)以超過10%的速度增長。
導電銀漿分為兩類:
①聚合物銀導電漿料(烘干或固化成膜,以有機聚合物作為粘接相);
②燒結(jié)型銀導電漿料(燒結(jié)成膜,燒結(jié)溫度>500℃,玻璃粉或氧化物作為粘接相)。銀粉照粒徑分類,平均粒徑<0.1μm(100nm)為納米銀粉; 0.1μm< Dav(平均粒徑) 10.0μm為粗銀粉。構(gòu)成銀導體漿料的三類別需要不同類別的銀粉或組合作為導電填料,甚至每一類別中的不同配方需要不同的銀粉作為導電功能材料,目的是在確定的配方或成膜工藝下,用少的銀粉實現(xiàn)銀導電性和導熱性的大利用,關(guān)系到膜層性能的優(yōu)化及成本。
粉末的制備方法有很多,銀而言,可一次采用物理法(等離子、霧化法),化學法(硝酸銀熱分解法、液相還原)。由于銀是貴金屬,易被還原而回到單質(zhì)狀態(tài),因此液相還原法是目前制備銀粉的主要的方法。即將銀鹽(硝酸銀等)溶于水中,加入化學還原劑(如水合肼等),沉積出銀粉,經(jīng)過洗滌、烘干而得到銀還原粉,平均粒徑在0.1-10.0μm之間,還原劑的選擇、反應(yīng)條件的控制、界面活性劑的使用,可以制備不同物理化學特性的銀微粉(顆粒形態(tài)、分散程度、平均粒徑以及粒徑分布、比表面積、松裝密度、振實密度、晶粒大小、結(jié)晶性等),對還原粉進行機械加工(球磨等)可得光亮銀粉(polished silver powder),片狀銀粉(silver flake)。
目前使用大的幾種銀漿包括:
1、PET為基材的薄膜開關(guān)和柔性電路板用低溫銀漿;
2、單板陶瓷電容器用漿料;
3、壓敏電阻和熱敏電阻用銀漿;
4、壓電陶瓷用銀漿;
5、碳膜電位器用銀電極漿料;
低溫常溫固化導電銀膠主要應(yīng)用:具有固化溫度低,粘接強度、電性能穩(wěn)定、適合絲網(wǎng)印刷等特點。適用于常溫固化焊接場合的導電導熱粘接,如石英晶體、紅外熱釋電探測器、壓電陶瓷、電位器、閃光燈管以及屏蔽、電路修補等,也可用于無線電儀器儀表工業(yè)作導電粘接;也可以代替錫膏實現(xiàn)導電粘接。
導電銀漿性能指標
1、填料: 銀
2、固含量: 65~70%
3、密度(g/cm3) 2.1-2.3
4、粘度 (CPS) 10,000-20,000
(旋轉(zhuǎn)式粘度計,Ⅱ單位,75rpm,25℃)
5、涂布面積 ( cm2/g )(取決于膜層厚度) 100-200
6、方電阻 (mΩ/□/25.4μm) < 12
7、附著力 (3M810膠帶,垂直拉) 無脫落
8、硬度 (中華鉛筆) > 2H
9、長期工作溫度 (℃) <70
導電銀漿由導電性填料、黏合劑、溶劑及添加劑組成。導電性填料使用導電性好的銀粉和銅粉,有時也用金粉、石墨、炭黑(現(xiàn)已有的導電炭黑)、碳素纖維、鎳粉等。用作黏合劑的合成樹脂有環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、丙烯酸樹脂等。容積是溶解這些樹脂的絲網(wǎng)銀漿用的中沸點(120-230℃)溶劑。另外,根據(jù)需要加入分散劑、滑爽劑等添加劑。導電銀漿要求的特性有:導電性(抗靜電性)、附著力、印刷適性和耐溶劑性等。
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