近年来电子产品高速发展,不断要求电子元器件向微型化、集成化、轻量化以及可靠度等方向发展。电子浆料在微型电子元器件中扮演着重要的角色,是其重要的功能化材料。树脂银浆是一类低温型电子浆料,通常通过丝网印刷、点胶、浸涂、3D 打印等方式在PET、PI、三氧化二铝、半导体芯片等基底材料上制作成线路图案,经过低温固化形成功能导电电路,广泛应用于芯片粘结、柔性电子、雷达、太阳能电池、电子元件柔性端子等。
树脂导体浆料通常分为热塑性和热固性体系,以环氧树脂及其改性体系的热固性树脂导体浆料在综合性能上优异而备受青睐。双酚A型环氧树脂是一类应用广泛、性能优越的低粘度环氧树脂,具有粘合性强、收缩率小、稳定性高、耐化学溶剂等特点,在工业涂料和胶粘剂等领域广泛应用。然而其固化物因含有苯环在耐温性能、抗冲击性能方面较差,限制了其在电子浆料领域的应用。通过环氧树脂与热塑性树脂共混的方式改善树脂银浆固化物的柔韧性是一种较为有效的解决方案。但是两种树脂和银粉共混,很有可能会导致分散不均匀,从而影响产品性能。
为了解决上述技术问题,我们提供了用TRILOS三辊机均匀分散环氧—聚酯复合树脂导电银浆的方法。三辊机的主要作用是依靠压力和剪切力来克服浆料的内聚力,达到粉碎和分散浆料的目的。
加工设备: TRILOS TR80A电子控制型三辊机 氧化锆辊筒+合金钢刮刀
TRILOS TR80A型三辊机为实验室型三辊机的中间型号。其最低0.02L/hour至最高20L/hour的处理量解决了用户从实验室测试到中小规模试产的跨越衔接问题。高度创意化的设计令设备结构更为紧凑小巧,可便于安置在实验室桌面使用。极富亲和力的人机界面由全触控工业控制屏来实现。独特的在线间隙修正和配方菜单功能使设备使用操作更为轻松,令用户不再面对冰冷的设备,而是以交互式的操作方式来进行控制。
1. 实验过程
1)称取二乙二醇丁醚醋酸酯于500mL烧杯中,慢速搅拌加热至60℃,然后将聚酯树脂逐渐加入二乙二醇丁醚醋酸酯溶液中,保温60℃持续搅拌至聚酯树脂完全溶解,停止搅拌,温度降至室温,记作有机载体;
2)将银粉,有机载体和固化剂等各组分称量于30mL浆料罐中,置于TRILOS混料脱泡机中以1200r/min的转速混合2min,随后采用TRILOS TR80A三辊机进行分散研磨至细度小于15μm,树脂银浆样品制作完成,装罐待用,如下图所示。
2. 实验结果
图a是全环氧银浆体系经丝网印刷后的照片,表面平整度较差。图b是共混树脂银浆印刷后的照片,印刷表面比较平整,印刷性能优异。
在环氧树脂与聚酯树脂混合比例为1:0.6时,复合树脂银浆的粘度约为17pa.s(剪切速率为5s-1),印刷膜厚约为19μm,表面粗糙度约2.7μm,固化稳定导通温度约为130℃,完全固化电阻约为2Ω,膜层固化附着强度显示合适的固化条件为150℃,45 min以上,260℃热冲击60s附着力依然保持10N/mm2。表明用TRILOS三辊机可有效地分散环氧—聚酯复合树脂导电银浆,从而得到较好应用性能的产品。
TRILOS公司介绍
TRILOS(泰洛思)是美国制造商,视客户满意为终极目标,力求将出色的工艺技术结合客户的实际需求,设计出贴近客户所需的产品。
泰洛思正在积极开拓全球市场,目前产品已经在美国、中国、欧洲、韩国、日本和台湾等地区获得了广泛应用。
TRILOS三辊机优点:
① TRILOS三辊机采用一次循环,有可能完全实现物质的均质化与分散,减少颗粒尺寸,打破团聚粒子。其结果是均质化的浆料,可为物料的进一步加工打下良好的基础。
② 可用触摸屏实现每个辊间距离调节,确保辊子平行度。弹性张紧的刮刀插口确保刮刀恒压,在操作过程中不需要重新调节。
③ 不同材质的辊子都可以使用,辊子及刮刀材质的选择-从不锈钢到氧化铝,碳化硅及氧化锆-满足各种不同需要。
④ 三辊机上的安全装置确保操作人员的安全,机器可简易而及其快速的清洗。
⑤ TRILOS的物联网、智能化三辊机解决方案,解决了客户在使用中遇到的数据无法量化分析,数据丢失,设备互相独立,无法联网进行管理和控制等等方面的问题。让客户可以对设备进行数据分析,对员工进行权限分配和管理,设备运行过程保持全程记录和备份,利于加工过程参数的研究和设计开发。此外,智能物联平台还可以接入混料机、三辊机、上料机、均质机等设备平台,同时可以接入在线粘度计、在线粒度仪、在线近红外分析仪等仪器进行实时监控。
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