一张图看懂电极浆料-新材料在线.pdf

Copyright © xincailiao.com 一张图看懂电极浆料 什么是电子浆料？ 电极浆料的组成 电极浆料的分类 电极浆料的导电机理 电极浆料的制备工艺 电极浆料的典型应用 电极浆料的发展趋势 电极浆料相关企业 Copyright © xincailiao.com 什么是电子浆料？ 电子浆料是一种由 固体粉末 和 有机溶剂 经过三辊轧制混合均 匀的膏状物。经过丝网印刷、流平、烘干、烧结等工艺 ,电子 浆料可以在陶瓷等基片上固化形成 导电膜 。 电 子 浆 料 导体浆料 介质浆料 电阻浆料 烧渗型浆料 固化型浆料 电子浆料分类 烧渗型浆料 主要用于电子陶瓷元件 (如陶瓷电容、热敏 电阻、压敏电阻等 )烧结后用作 电极 以及电子器件的封 装。固化型浆料主要用于印刷电路以及电子封装。 电极指的是电源或电器上用来接通电源的位置， 电极浆 料 指的是用作电极的烧渗型浆料。 来源：公开资料 新材料在线整理 Copyright © xincailiao.com 电极浆料的组成 组成相 成分 典型品种 作用 导电相 球形、片状或纤维状金属 Cu、 Ni、 Al、Au、 Ag 均匀分散于基体中， 构成导电通路 粘结相 玻璃、氧化物 晶体或两者的 混合物 玻璃粉；金属氧化物 Cu2O或 CuO；玻璃 粉和金属氧化物混合 粘结导电相 ，保证 膜层与基材的附着强 度以及膜层的物理化 学性能 有机载 体 主要是由有机 溶剂和增稠剂 组成 有机溶剂：松油醇、 丁基卡必醇、异丙醇 或甲苯等； 增稠剂：纤维素类、 丙烯酸类 保证浆料的粘度、 流 平性 、 触变性 和对 基体良好的 润湿性 ， 影响浆料的印刷性能 , 在电路烧结过程中全 部挥发 电极浆料的基本组成及各自作用 来源： 在实际的成分设计中，往往会根据产品制造和使用过程的 的工艺特点有选择性的添加少量的 功能性添加剂 。 例如，为了改善流动性，加入表面活性剂；为了提高触变 性加入触变剂、胶凝剂。 Copyright © xincailiao.com 电极浆料的分类 根据烧渗温度 烧渗温度 导电相 低温浆料 中温浆料 高温浆料 贱金属 浆料 贵金属 浆料 ＜ 300℃ 300~ 1000℃ ＞ 1000℃ Cu、 Ni、 Zn 、 Al Ru、 Pd、 Au 、 Ag 电极 浆料按烧渗温度不同可以分为三类：低温浆料、中 温浆料和高温浆料；按导电相不同可以分为贱金属浆料 和贵金属浆料。 来源：公开资料 新材料在线整理 贵金属浆料 贱金属浆料 贱金属浆料 易氧化 ，表面常常被氧化层覆盖，几乎不导 电，在大气中经过烧结后氧化更严重，若在氦气或真空 的氛围中烧结增加了成本且操作不便，因此贱金属粒子 作为导电相需要先去除表面氧化层。 贵金属浆料的 导电导热性能良好 ，但是价格昂贵。 银具有优异的导电性能，低的烧结温度，能在空气中烧 结，氧化物也可以导电，价格较其他贵金属低等特点， 因此广泛应于于电极浆料领域。 Copyright © xincailiao.com 电极浆料的导电机理 贱金属浆料 贵金属浆料 贵金属浆料在烧结过程中，粘结相熔化， 贵金属粒子重 新排列 形成 更加紧密 的结构以降低体系的能量。在冷却 过程中，玻璃体收缩，各个贵金属微粒之间互相紧密接 触，形成连续的 导电网络 ，从而获得良好的导电性。 电极浆料烧结前状态 电极浆料烧结后状态 贱金属浆料在烧结过程中，以玻璃相为粘结相熔化成液 体，将 贱金属粒子表面的氧化物溶蚀 ，使得贱金属粒子 裸露并互相直接接触，甚至熔结在一起。在冷却过程中， 粘结相体积收缩，使得贱金属粒子更加紧密接触，形成 导电网络 。 来源： Copyright © xincailiao.com 电极浆料的制备工艺 来源：常柏灵 镍电极浆料研究 首先进行 配料 ，将导电金属微粒、粘结相微粒、有机载体分 别配制完毕后，混合均匀后进行 研磨轧浆 。浆料要 反复地研磨，其间进行 调节粘度 到所需要求，之后进行性能 取样试验，通过 成分调节 直至获得符合要求的分散体。 导电金属微粒 有机载体粘结相微粒 混合均匀 轧浆 粘度调节 成分调节 保存 性能取样试验 性能复查 Copyright © xincailiao.com 电极浆料的典型应用 多层片式陶瓷电容器 来源： 多层片式陶瓷电容器是高性能 电器设备中必不可少的基础元 件。制造多层片式陶瓷电容器 的主要材料是陶瓷介质、电极 浆料。陶瓷介质相互交替叠加 构成主体部分，端电极一般是 三层结构，最内层是导电相粉 体，起连接并引出内电极的作 用，中间阻挡层防止导电相在 焊接时被腐蚀，最外层是焊接 层，保证良好的焊接性能。 太阳能电池其电极是用导电浆 料通过丝网印刷工艺制成的。 导电银浆料有正电极银浆料、 背电极银浆料及铝浆料多种， 具有与基体粘附牢固、接触电 阻小、良好的导电性的特点， 重要的是浆料对基片的 遮挡面 积小 。 太阳能电池 Copyright © xincailiao.com 电极浆料的发展趋势 来源： 贱金属的成本相对更低，对降低电子产品的成本具有重 要意义，并且在一些特殊领域，某些贱金属表现出更优 异的性能。银电极在等离子显示板上溅射现象严重，用 镍电极可克服这一不足，同时延长显示板的寿命。铜具 有良好的导电性和高频特性，是微波线路的最佳材料。 在电极浆料中加入铅可以降低浆料的烧结温度，节约能 源，传统的电极浆料大量使用 铅玻璃粉 ，铅含量超过 50%，对环境造成严重污染。因此开发无铅且具有良好 性能的电极浆料，已经成为重要问题。 电子设备的小型化要求也对浆料的制备提出了更高的要 求，分辨率好、布线密度高、方阻小。随着电子信息产 业的高速发展， 高性能、低成本 的原材料将大大提高电 子产品的竞争能力，也必然成为电极浆料自身产业发展 的必然条件。  无铅化  贱金属浆料代替贵金属浆料  研制高性价比浆料 Copyright © xincailiao.com 我国的电极浆料产业起步较晚，电极浆料产品， 基本能够满足 目前国内用户的 需要 ，部分产品已具有一定的实力和水平，但 与国际水平相比还存在很大的差距，主要表现在：产品的规模 小，种类较少，品种单一，质量、性能也不能完全满足用户的 需要；工艺技术和装备水平低，生产设备落后；拥有自主知识 产权和专利的单位较少。 电极浆料相关企业 来源：刘焕明 环保型导电浆料研究 • 杜邦公司 • METZ • Ferro • Hard&Harman • 三井金属 • 田中贵金属 • 住友金属矿山 • 福田金属 美 国 日本 目前全球大型的电极浆料生产企业主要集中在美国、日本、德 国、台湾等少数发达国家和地区。美国的杜邦公司是全球最大 的电子浆料公司，日本是目前唯一能与其抗衡的浆料大国。 Copyright © xincailiao.com 微信公众号： xincailiaozaixian 新浪微博：新材料在线官微 Email: service@xincailiao.com 官方微博官方微信 新材料在线 ® 免责声明 新材料在线 ® 版权声明 1. 本文仅代表作者本人观点，新材料在线 ®对文中陈述、观点判断保持中 立，不对所包含内容的准确性、可靠性或 完整性提供任何明示或暗示 的保证。本报告内容及观点也不构成任何投资建议，报告中所引用信息 均来自公开资料，请读者仅作参考，并请自行承担全部责任。 2. 本文部分数据、图表或其他内容来源于网络或其他公开资料，版权归属 原作者、原出处所有。任何涉及商业盈利目的均不得使用，否则产生的 一切后果将由您自己承担。 3. 新材料在线 ®尊重知识产权，本文作者引用部分数据仅为交流学习之用， 所引用数据都标注了原文出处，个人或单位如认为本文存在侵权之内容， 应及时与我们取得联系，收到信息后即及时给予处理。 4. 新材料在线 ®力求数据严谨准确，但因时间和人力有限，文中数据难免 有所纰漏，我们对文中数据、观点不做任何保证。如有重大失误失实， 敬请读者不吝赐教批评指正。我们热忱欢迎新材料各界人士免费加入 [新 材料在线 ®]平台，发表您的观点或见解。 对 【 版权声明 】 和 【 免责声明 】 的解释权、修改权及更新权均属于 新 材料在线 ® 所有 。 1. 凡注明 “ 新材料在线 ” 的所有文字、图片、音视频资料、研究报告等 信息版权均属新材料在线 ®平台所有，转载或引用本网版权所有之内容 须注明“转自（或引自）新材料在线”字样，并标明本网网址 http://www.xincailiao.com 。 2. 本站信息仅供用于学习交流使用，对于不当转载或引用本网内容而引 起的民事纷争、行政处理或其他损失，本网不承担责任。 附则