各向异性导电胶（精选4篇）
各向异性导电胶 篇1
摘要：各向异性导电胶作为近年来一种新型的可以用在微电子组件制造当中的连接材料, 具有低污染、低温键合、低成本、可进行柔性连接的特点, 而且它还适合高密度、极细间距的封装连接, 在一定程度上取代了传统的锡铅焊料连接, 而且还不失其原有的特性。所以, 一直以来, 这种连接材料在微电子领域的应用都比较广泛。而现代社会, 基本上所有的方面都会涉及到电子器件的使用, 人们已经无法离开电子产品了。所以, 保证电子器件的安全和稳定, 将有助于科技的发展和社会的进步。本文对各种影响各向异性导电胶粘结可靠性的部分进行了详细的分析, 以实际的试验数据来进行说明。
关键词：各向异性导电胶,微电子,电子器件,可靠性
各向异性导电胶 (ACA) 又叫异向导电胶、ACP等, 是一种只在一个方向导电, 而在另一方向电阻很大或几乎不导电的特殊导电胶。主要用于电子零件制造和装配过程, 使近距离两个导电连接点不会产生线路间的短路。
1 简述各向异性导电胶 (ACA)
1.1 ACA的使用原理
ACA代表了聚合物键合剂的第一个主要分支, 导电胶的各向异性使得材料在垂直于z轴的方向具有单一导电方向。这个方向电导率是通过使用相对较低容量的导电填充材料 (5%~20%范围) 来达到的, 这里容量相对较低的结果导致晶粒间的接触不充分, 使得导电胶在x-y平面内导电性变差, 而z轴的粘胶、无论是以薄膜形式还是以粘胶形式, 在待连接表面之间穿插。对这种堆叠结构施加热和压力时, 将导致在两个元件上所施加导电表面之间的导电颗粒被俘获。一旦产生了电子连续性, 通过化学反应 (热固化) 或通过冷却 (热塑料) 来对电绝缘聚合物进行硬化, 硬化后的电绝缘聚合材料将两个元件粘到一起, 并且帮助维持元件表面和导电颗粒之间的接触压力。
1.2 适用的领域及国内现状
各向异性导电胶适用于L E D、大功率LED、LED数码管、LCD、TR、IC、COB、PCBA、FPC、FC、LCD、点阵块、显示屏、压电晶体、晶振、谐振器、太阳能电池、光伏电池、蜂鸣器、半导体分立器件等各种电子元件和组件的封装以及粘结等。应用范围涉及电子元器件、电子组件、电路板组装、显示及照明工业、通讯、汽车电子、智能卡、射频识别等领域。总的来说, 只要涉及到电子方面的领域, 一般都会使用到各向异性导电胶。
在欧洲、日本和美国, 已经在电子内连接中使用了ACA, 并且关于其使用的不同设备、分配和工艺条件都申请了专利, 但我国在这方面还是空白。在我国, 相关的技术开发较晚, 总体上落后于在这方面较为发达的国家, 所以我国对相关技术的研究都是以外国的技术为基础的。为了在各向异性导电胶领域取到更大的发展, 我国已经逐步开始进行自主的研究开发, 一些相关的技术也在逐渐成熟。
1.3 各向异性导电胶的分类
ACA分为两大类:其中一类是在工艺实施前就具有各向异性导电性能;而另一类是在实施工艺后才具有各向异性导电特性。特性总结如下。
(1) 工艺前的各向异性。
这些材料是通过散布在导电薄膜中导电元素的定制好的系统进行分类的, 它们常常以带状或薄层状形式存在, 而且明显使制造过程复杂化, 需要经过激光穿孔或腐蚀的导电薄膜, 使用导电材料进行填充, 它们应当能够提供可预知的接触, 并且能够预先应用在衬底材料中。
(2) 工艺后的各向异性。
这一类包括导电填料和粘胶的各向同性的混合物, 在工艺实施前, 没有内部结构或顺序, 所有的粘胶和部分载带都属于这一类。
1.4 ACA的优势和不足
各向异性 (或z轴方向) 粘胶具有好几个吸引力的优势, 如非常高的分辨率 (由于具有非特殊场合的应用潜力, 能够满足小于50 m的沟道) 、快速处理、低工艺温度以及无铅化、无焊剂焊接, 安装后可以省略清洗等工艺步骤, 然而, 规模化生产中全面应用这项技术, 还需要克服很多方面的问题, 例如, 热定型ACA需要相对长的时间来恢复阵列特性, 而且大多数ACA都必须在相对高的压力下键合, 与焊接相比, 用导电胶需要非常精确地对准和放置系统, 这是因为此时不具备自对准方面的特性, 环境中的湿度也能导致问题, 尤其在特定金属化情况下由于聚合物吸水, 导致不稳定的电接触, 聚合物的吸水膨胀也能够使填料颗粒从焊盘脱离开。
2 影响ACA功能的因素分析
通过正交实验对工艺参数进行优化, 并在150℃高温贮存以及-65℃~150℃温度循环后对导电胶的抗剪切力强度以及接触电阻进行测量。通过对测量结果的分析、对比, 得到影响导电胶功能的因素。
下面, 是试验的方案及其结果表 (见表1) 。
对上表的数据进行分析、对比, 得到的结果表明:影响ACA可靠性的主要因素导电粒子体积比例为15%, 粘结温度200℃, 时间10 s, 粘结压力为39.2 N时, 导电胶的剪切强度为286.2 N, 凸点的接触电阻为35 mΩ。在可靠性试验后, 导电胶的剪切强度满足GJB548B-2005的要求, 接触电阻变化率小于5%。
3 结语
对影响各向异性导电胶粘结可靠性的因素与工艺进行分析, 将使电子领域得到更好的发展, 满足人们的使用要求。
参考文献
[1]巫建华, 李佳, 王岩.各向异性导电胶粘结工艺技术研究[J].电子与封装, 2010 (1) :10.
[2]张军, 陈旭.各向异性导电胶粘接可靠性研究进展[J].电子元件与材料, 2004 (1) .
[3]李慧, 张军.各向异性导电胶膜的导电粒子电性能研究[C]//郑州大学学报:工学版, 2011 (5) :32.
纳米填料导电胶研究进展 篇2
导电胶一般以普通胶黏剂为基体, 并在其中填充以导电填料, 固化后填料间紧密接触从而形成导电通路。常用的导电填料有金属粉体、炭黑以及金属包覆聚合物颗粒等, 常用的胶黏剂基体有环氧树脂、聚氨酯、聚酰亚胺、硅酮等[5], 其中又以微米银片/环氧树脂体系导电胶应用最广[3]。美国国家制造科学中心 (NCMS) 提出, 替代Sn-Pb钎料的导电胶应达到电阻率低于1.0×10-3Ω·cm, 且在85℃/相对湿度85%条件下老化500h后接触电阻上升小于20%的性能要求[6]。目前, 国内外关于导电胶领域的研究主要集中于新体系开发研究、固化过程研究、连接可靠性研究和导电机理研究等方面。
纳米材料处于介观尺度, 比表面积大, 由此而带来的量子限域效应、表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应使其具备了独特的理化性质[7]。近年来, 为了利用纳米材料的特点来改善导电胶的各项性能, 多种纳米尺度的导电填料被引入到导电胶复合材料体系当中, 相关的研究也逐渐成为了导电胶领域的新兴热点之一。本文从分析纳米填料导电胶电学性能和力学性能的角度总结概述了该领域的研究现状, 并提出了面临的问题及发展趋势。
1 纳米填料作用的理论分析
电导率或电阻率是导电胶材料最为重要的电学性能指标。当无导电填料时, 导电胶基体本身是良好的绝缘体。随着填料体积分数的增加, 导电胶的电导率也在逐渐上升。然而研究中发现, 电导率的变化是非线性的:在填料体积分数达到某值时电导率发生跃变[3], 导电胶复合材料由绝缘体转变为导体 (图1) 。渗流理论 (percolation theory) 认为此时导电填料在绝缘基体中的分布状态发生了突变, 填料间实现良好接触并形成了完整的导电渗流网络。填料间接触电阻的大小取决于两个因素:一是通过小面积接触区域时电流集中引起的收缩电阻, 二是电流克服绝缘基体层库仑阻塞所引起的隧穿电阻[8]。电导率跃变时导电填料的临界体积分数称为渗流阈值, 这一数值对于确定填料用量有重要的指导意义。渗流阈值的大小不仅与基体和填料的种类以及基体固化程度有关, 还与填料在基体中的分布状态有关[3]。
若在传统微米填料导电胶中添加纳米填料, 则纳米填料可分布于微米填料间的空隙处促进导电网络的形成, 降低渗流阈值[9];然而纳米填料的掺入又可能影响到微米银片间的良好接触, 原有的微米银片-微米银片通路被替代为微米银片-纳米颗粒-微米银片通路, 减小了填料间接触面积, 增大了导电网络接触电阻[10]。考虑到纳米填料表面活性高的特点, 填料间易相互吸附接触, 对于导电网络的形成有利;但另一方面, 高表面能亦可驱动填料间发生局部团聚[11], 削弱纳米材料的特性, 改变均一稳定的导电网络。此外, 纳米材料分散于非牛顿流体中会产生增稠作用, 在导电胶加热固化时, 引起液态体系黏度增加, 流动性降低, 不利于纳米填料的均匀分布和电阻率的降低[12]。因此, 纳米填料对导电胶电学性能的影响是复杂的。
除了电学性能之外, 导电胶的力学性能也随导电填料向纳米量级的转变而转变。导电胶的力学性能主要取决于胶黏剂基体本身的力学性能, 但加入了导电填料后, 导电胶可被看作聚合物基功能复合材料[8], 导电填料即为其中的增强体, 其含量、性能、分布状况以及同基体间的界面结合强度等对于导电胶的力学性能有重要影响。因而从这一角度而言, 导电胶的力学性能具有可设计性的特点[13]。纳米材料的高表面能与比表面积有助于基体与填料间的紧密结合, 若纳米填料均匀分散于胶黏剂基体中, 则可在导电胶受外力作用时承担部分载荷, 对提高其接头强度有益。
2 纳米填料导电胶性能的影响因素
2.1 纳米填料含量的影响
以纳米颗粒为单一填料的导电胶, 其电阻率随填料含量的变化符合渗流理论。Lee H.H.等[14]以直径30~100nm的球状银颗粒为导电填料, 聚乙酸乙烯酯 (PVAc) 为基体, 制备了不同填料体积分数的导电胶。填料体积分数对电阻率有显著影响, 33.5%纳米填料导电胶的电阻率为7.95×102Ω·cm, 体积分数增至84.8%时, 电阻率则骤降至1.93×10-4Ω·cm, 渗流阈值在40%左右。而在纳米-微米混合填料导电胶中, 纳米填料含量的影响有所不同。当将2.5% (质量分数, 下同) 的上述银纳米颗粒添加至不同体积分数的传统银导电胶中时, 在渗流阈值附近降低了电阻率, 而在渗流阈值以上则提高了电阻率。在渗流阈值附近, 微米填料处于形成导电网络的临界状态, 此时添加少量银纳米颗粒改善了电接触;而在渗流阈值以上导电网络已成形的情况下, 纳米填料增大接触电阻的效果便显现出来。B.M.Amoli等[15]在传统银导电胶中加入不同质量分数的银纳米颗粒, 当纳米填料占10.7%时尚可起到降低电阻率的效果, 但达到19.1%时电阻率降低已不明显。Chee S.S.等[16]采用将银纳米颗粒预先附着与微米银片的方法添加填料, 也出现了类似的现象。这表明在渗流阈值附近添加纳米填料来改善电学性能时, 纳米填料含量也存在一个合理的范围, 过多的填料反而不利于电导率的提高。
Zhang Y.等[17]以镀银纳米石墨片填料导电胶为研究对象, 考察了接头剪切强度与填料质量分数的关系。当填料含量小于30%时, 剪切强度随填料含量增加而增加;填料含量在30%以上时, 剪切强度则随填料含量增加而下降。导电胶剪切强度与其粘接强度相关, 纳米填料可改善胶黏剂刚度并提高粘接强度, 但填料含量大于30%之后, 填料在基体中的均匀弥散分布被削弱, 剪切强度呈下降趋势。
2.2 纳米填料粒径的影响
P.Mach等[18]在填料含量为75%的微米银片/环氧树脂导电胶中添加了不同粒径范围的银纳米颗粒, 并对导电胶接头电阻进行了测量, 发现同种纳米填料粒径不同时, 电阻的变化趋势可能出现相反的情况:未添加银纳米颗粒时的接头电阻为38mΩ, 当体系中加入3.8%直径为80~100nm的银纳米颗粒后, 接头电阻下降约50%;而加入3.8%直径为6~8nm的颗粒后, 电阻反而上升了约90%。这说明微米银片间原有的间隙适合80~100nm粒径的颗粒填充, 强化导电网络;而加入6~8nm的颗粒增大了填料间的接触电阻, 影响了导电胶的性能。R.N.Das等[19]发现在纳米银导电胶固化时出现烧结现象, 银纳米颗粒直径越小, 其比表面积越大, 表面原子占比越高, 烧结温度越低;但若小粒径填料在烧结前形成大粒径团聚体, 则导电胶难以整体烧结, 而是形成分散块体。
2.3 纳米填料形状与维度的影响
除纳米颗粒外, 一维和二维纳米填料也被用于导电胶体系中, 形状各异的纳米填料赋予了导电胶新的性能特点。
在量子限域效应的影响下, 多壁碳纳米管 (MWNTs) 中电子只能沿其轴向运动[20], 并且MWNTs的电阻几乎不随长度的增加而增加[21], 因而是较为理想的导电填料。Zhang Z.等[22]在维持填料总体质量分数不变的情况下, 将少量经表面处理后的MWNTs和银纳米颗粒添加至微米银片导电胶中, 得到了不同填料比例的导电胶。微米银片导电胶中添加了1%~5%的银纳米颗粒后, 电阻率有不同程度降低;当银纳米颗粒含量为1%时, 添加0.1%~0.5%的MWNTs又使电阻率进一步降低至3×10-5Ω·cm。
Ma R.等[23]同样以微米银片、银纳米颗粒和MWNTs为填料, 制成了丁腈橡胶为基体的柔性导电胶。SEM分析表明长度为10~20μm的MWNTs两端分别与相邻微米银片相接触形成导电网络。附于MWNTs侧壁的银纳米颗粒促进了这一过程的进行, 降低了MWNTs与微米银片间的接触电阻。柔性导电胶电导率达到了3.75×104S·cm-1, 且在试样弯曲半径为4.5mm时电阻上升率仍在3.5%以下;当填料仅有微米银片时这一数值提高至11.2%, 体现了MWNTs填料在导电胶柔性封装中的重要作用。文献[24]中阐述了银纳米颗粒附于MWNTs侧壁的机理:银纳米颗粒制备中加入苯甲硫醇, 由于苯环的吸电子作用以及硫原子相对较大的原子半径, 苯甲硫醇体现出一定的酸性, 可吸附于纳米银颗粒表面;苯环共轭π键又可与MWNTs表面发生π-π相互作用, 从而使银纳米颗粒附于MWNTs侧壁。在无银纳米颗粒附着的情况下, 添加了0.5%MWNTs的银导电胶电阻不降反升[25], 同样说明银纳米颗粒可改善MWNTs与微米银片间的接触电阻。MWNTs在低熔点合金 (LMPA) 填料导电胶中亦有重要作用。Sn-58Bi填料在固化温度下会发生熔化, B.S.Yim等[26]对比了未添加MWNTs和添加了0.05%MWNTs的Sn-58Bi填料导电胶接头, 在Sn-58Bi填料体积分数为40%时, 未添加MWNTs的导电胶接头在LMPA合金凝固后并未在引线与基板间形成有效电接触, 而添加了MWNTs后引线与基板间电接触良好, 且接头电阻小于传统银导电胶;在力学性能方面, 采用Sn-58Bi/MWNTs填料导电胶后, 方形扁平封装试样的抗拉强度比使用银导电胶提高了170%以上。Li J.等[27]研究了MWNTs/环氧树脂体系导电胶电学性能, 结果表明MWNTs填料的渗流阈值在0.25%以下, 相比粒状金属填料有大幅度降低, 但其在渗流阈值之上的电阻率过高 (1Ω·cm左右) ;I.A.Mir等[28]以环氧树脂与六氢邻苯二甲酸酐 (HHPA) 为混合基体时, 导电胶也有类似电学特征, 因而改善MWNTs填料导电胶接触电阻方面有很大提升空间。
各种一维纳米金属填料也被用于改善导电胶的性能。Dai K.等[29]将树枝状纳米银掺入传统银导电胶中, 在填料总体质量分数为60%时, 添加10%的树枝状纳米银使电阻率由5.1×10-4Ω·cm降至1.3×10-4Ω·cm, 接头剪切强度则由17.7MPa提高至18.9MPa。Yang X.等[30]采用银纳米颗粒与直径为100nm左右的银纳米线作为混合填料, 导电胶在160℃下固化后电阻率可稳定在3×10-5~4×10-5Ω·cm范围内, 抗弯强度与环氧树脂基体相比提高60%以上。N.Hansen等[31]则采用直径为50~500nm的镍纳米线填料以降低渗流阈值, 在填料体积分数为5%时, 电阻率为0.012Ω·cm;接头剪切强度与环氧树脂基体相比提高20%以上。相比于纳米颗粒, 一维纳米材料间的线-线贴合接触更易形成, 且形成后较为稳定, 有更大的接触面积[32], 形成一维纳米填料导电网络所需的填料减少[33], 渗流阈值降低。
在二维纳米填料方面, 以纳米石墨片 (nano-G) 和镀银纳米石墨片 (Ag plating nano-G) 为导电填料制备导电胶获得成功。厚度在40~110nm间的纳米石墨片包含有80~220层石墨烯片层, 镀银纳米石墨片可由膨胀石墨经化学镀银处理而获得。Zhang Y.等[17]以丙烯酸酯树脂为基体, 制备了镀银纳米石墨片填料导电胶。当填料含量为40%时, 电导率达到了2.6×10-2S·cm-1。环氧树脂基体中添加20%镀银纳米石墨片填料后, 电阻率可降至1.50×10-3Ω·cm, 与此同时接头抗剪强度达到13.2MPa。研究发现, 这一新型导电胶电阻率随填料含量的变化情况与一般渗流理论不同 (图2) 。可以看出, 在渗流阈值Φ1之上, 电阻率在填料含量达到Φ2附近时又发生了第二次明显的下降, 可认为该导电胶体系中存在双渗流阈值。当填料含量达到渗流阈值Φ1时, 填料间距离减小至允许隧道电流通过, 电阻率下降至102~103Ω·cm;填料含量继续增加至渗流阈值Φ2时, 填料间直接接触形成导电通道, 电阻率进一步下降至10-3Ω·cm[34]。nano-G填料导电胶同样存在双渗流阈值现象, 但其最小电阻率仍在10-1Ω·cm左右。
2.4 纳米填料表面状态的影响
纳米颗粒在高表面能驱动下易发生团聚, 对其进行表面处理可有效防止团聚发生, 从而改善导电胶电学性能。Li Y.等[35]分别采用丙二酸和对苯二硫酚处理银纳米颗粒, 在表面形成了自组装单层膜 (SAMs) 辅助填料间吸附接触, 导电胶接头电阻可达到无铅钎料接头的水平。B.M.Amoli等[15]在还原银纳米颗粒的过程中, 采用巯基羧酸 (HS— (CH2) n—COOH) 为表面活性剂促进纳米颗粒分散, 发现不同碳链长度对纳米粒径和其导电性的影响有显著差别, 如表1所示。巯基丙酸 (MPA) 碳链较短, 酸性强于巯基十一烷酸 (MUA) , 因而MPA吸附在更大程度上减少了Ag+离子数量, 团聚趋缓;此外长链MUA吸附于银纳米颗粒表面利于形成更大粒径胶束, 也促进了粒径增加。对电阻率的测量发现MUA处理后的银纳米颗粒几乎不导电, 而MPA处理后银纳米颗粒电阻率可达到1.02×10-3Ω·cm。热重分析及红外光谱分析表明MUA处理后银表面有机分子数量密度高出约3倍且结合紧密, 起到了绝缘的作用。硅烷偶联剂附于填料表面, 能够促进树脂基体与填料表面之间的黏合, 常作为添加剂应用在导电胶中[5]。Z.Kornain等[36]采用硅烷偶联剂KH550对银纳米颗粒进行表面处理后, 导电胶电导率由4.54×10-3 S·cm-1上升至4.01S·cm-1。Li X.等[37]同样采用硅烷偶联剂KH560对银纳米颗粒进行表面处理后, 粒径可降至20nm左右, 团聚减弱, 电阻率降至2.5×10-3Ω·cm。
金属填料使用中面临表面氧化的问题, 氧化银电导率较高, 故氧化层对导电胶电学性能影响较小;而铜系纳米填料表层氧化对电导率造成较为显著的影响。Dang Z.M.等[38]发现, 采用硅烷偶联剂KH550进行表面处理亦有助于提高铜系纳米填料的抗氧化性, 通过对比表面处理前后纳米铜-微米铜混合填料导电胶在100℃下加热后的电阻率, 其抗氧化性得到了验证, 未经KH550处理的导电胶电阻率随受热时间延长而显著增加, 处理后的导电胶电阻率则无明显变化。硅烷偶联剂在铜表面的包覆层有效隔绝了大气接触并具有疏水特性, 因而起到了阻碍氧化的作用。
2.5 固化温度与固化时间的影响
固化温度与固化时间直接影响导电胶基体的行为, 如聚合物交联反应、组分挥发等[39]。一般而言, 固化温度越高或固化时间越长, 可使聚合物交联反应进行更为完全, 促进溶剂组分挥发和基体收缩, 使导电填料间接触更为紧密, 从而提高导电胶的性能。
Ma R.等[23]分别在130, 150℃和170℃下对银纳米颗粒/MWNTs/微米银片混合填料导电胶固化相同时间, 其电导率随固化温度升高而递增。J.Felba等[40]考察了银纳米颗粒导电胶电阻值同固化时间与固化温度的关系, 如图3所示。
在一定固化温度下, 接头电阻随固化时间的增加而降低, 且存在某一特征固化时间, 经历此固化时间后, 电阻陡降, 表明此时导电胶中形成了良好的导电网络;随固化温度的升高, 达到某一电阻值所需的时间也逐渐减少。因此固化时间与固化温度之间存在一定互补关系, J.Felba等[40]由Arrhenius方程得出了所研究导电胶的固化时间t与固化温度T的关系式
式中:Ea为Arrhenius活化能, 取1.05eV;R为气体常数。
3 纳米填料导电胶性能的改进技术
综上所述, 纳米填料导电胶性能的影响因素可概括为3方面: (1) 数量因素, 如填料质量分数、纳米填料在混合填料中的比例等; (2) 几何因素, 如纳米填料粒径、形状与维度、空间分布状态等; (3) 物理因素, 如纳米填料表面状态、固化温度、固化时间等。对于某一导电胶而言, 当其纳米填料种类与质量分数一定时, 优化纳米填料空间分布状态、改变固化温度与时间便成为改进导电胶性能的重要方向。
3.1 纳米填料原位生成
纳米填料原位生成优化了其空间分布状态。若纳米填料能够在胶黏剂基体中原位生成, 则在不使用分散剂的情况下, 亦能有效避免纳米填料团聚的不利影响。此外对于纳米-微米混合填料体系而言, 通常导电胶由两种填料分别加入胶黏剂基体中制备而成, 若预先使纳米填料原位生成于微米填料表面, 亦可有效改善其分布。
Gao H.等[41]以环氧树脂与甲基六氢邻苯二甲酸酐 (MHHPA) 为导电胶基体, 在其乙腈溶液中加入还原剂对二甲氨基苯甲醛 (DABA) , 在固化温度下可实现银离子的原位还原, 生成20~30nm银纳米颗粒;A.Hirose等[42]则通过聚乙二醇还原氧化银原位生成了银纳米颗粒。Yang C.等[43,44]通过两个步骤实现了银纳米颗粒在微米银片上的原位生成:首先在乙醇中加入碘同微米银片相作用, 使其表面生成100nm以下的碘化银纳米团簇;随后以硼氢化钠为还原剂, 将碘化银纳米团簇还原为银单质, 得到表面原位生成的纳米结构。以其为填料的导电胶电阻率可达到10-5Ω·cm数量级。Chee S.S.等[16]在乙醇还原银离子的溶液中加入平均直径为8.9μm的银片, 在加热搅拌条件下纳米银颗粒可直接还原生长于微米银片表面。由于在还原过程中无需另加入聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 等分散剂, 也避免了填料表面绝缘层包覆影响电接触。在渗流阈值附近, 填料增重1%的导电胶电阻率下降了两个数量级。
3.2 纳米填料烧结
由于纳米材料的小尺寸效应, 其自扩散系数远高于块体材料;而且熔化所需增加的内能比块体材料要小得多, 随着温度的升高, 纳米材料表面开始出现液相。这两方面因素促进了填料间传质作用, 因此通过调整固化温度与时间, 可实现导电胶中纳米填料的低温烧结, 其高表面能在烧结时可驱动孔洞收缩及空位团湮没[20], 从而达到降低接头电阻率、提高连接强度的目的。
R.N.Das等[19]对10~15nm的银纳米颗粒导电胶进行固化烧结发现, 固化温度越高, 烧结过程进行越充分, 烧结颈逐渐增长直至形成连续整体;同时, 随着固化温度升高, 所得接头电阻值逐步下降。导电胶中采用上述银纳米颗粒与微米银片的混合填料, 同样可在200℃左右实现烧结连接;银纳米颗粒原位生成于微米银片表面时, 所得接头电阻值降幅更大, 表明纳米填料原位生成有助于混合填料体系烧结致密度的提高。采用脂肪酸对微米银片进行表面处理, 能够改善导电胶流变特性并促进填料分散。Zhang R.等[45]认为, 填料表面的大多数脂肪酸 (RCOOH) 转变为了脂肪酸银盐 (RCOOAg) ;250℃下脂肪酸银盐可受热分解, 进而在微米银片表面原位生成银纳米颗粒, 该温度下纳米颗粒间即发生烧结作用, 实现了填料间的良好连接, 经测量电阻率达到10-5Ω·cm数量级。J.Felba等[46]对98.5%的纳米银胶进行了加热烧结, 电阻率与块状银电阻率的数量级相同。因而高质量分数的纳米填料导电胶可用于印刷电路[14]。
4 结束语
导电胶具有环境友好、细间距封装能力强等优势, 随着微电子产业的加速发展, 具有独特性能的纳米填料导电胶应用前景广阔。在一定含量范围内, 采用纳米填料可显著降低渗流阈值, 并有助于基体与填料间的紧密结合, 纳米填料原位生成和纳米填料烧结等技术的出现进一步优化了导电胶性能。但目前导电胶封装尚不能完全替代Sn-Pb钎料在封装领域内的各项应用, 在导电导热性能、力学性能和可靠性方面尚有较大提升空间, 而且纳米填料的成本也对其应用造成限制。
射频识别标签用导电银胶研究进展 篇3
射频识别(radio frequency identification,RFID)技术[1]是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术(以下通称RFID技术),更是物联网的技术核心。RFID电子标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点,可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。RFID技术与互联网、通讯等技术相结合构成的物联网,可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。RFID技术应用于物流、制造、公共信息服务等行业,可大幅提高管理与运作效率,降低成本。随着相关技术的不断完善和成熟,RFID产业将成为一个新兴的高技术产业群,成为国民经济新的增长点。因此,研究RFID技术、发展RFID产业对提升社会信息化水平、促进经济可持续发展、提高人民生活质量、增强公共安全与国防安全等方面将产生深远影响。
RFID技术涉及材料、无线通信、芯片设计与制造、天线设计与制造、标签封装、系统集成、信息安全等高新技术领域。RFID系统一般由两部分组成:
(1)电子标签:由天线及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码内部存储的信息。电子标签附着在产品本身,通过阅读器进行信息输出。
(2)阅读器:用来产生发射无线电射频信号,并接收由电子标签发射的无线电射频信号,发射的射频信号经处理后即可在阅读器上显示电子标签内的信息。
按照能量供给方式的不同,电子标签分为主动型和被动型。主动型电子标签有电池,为芯片工作提供能量,并向阅读器发送信号,适用于较远距离识别,成本较高。被动标签没有电池,标签天线从阅读器发出的电磁场中感应电流,为芯片提供能量,特点是成本低,识别距离较短。
按照工作频率的不同,RFID标签分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波频段(MW)。
电子标签有如下特点:
(1)小,薄(0.08~0.12 mm),柔(可任意扭曲、弯折);
(2)容量大,可读写,数据可随时更新,速度快,可依特殊命令读取;
(3)专用芯片,序列号唯一,密匙复制,难以伪造,更容易得到普及应用;
(4)使用中可无需连线、无需电源、无需接触,且可在射频频率上进行丰富的变化,为防伪、物流管理领域提供了多变的新工具;
(5)耐持久性、无机械故障、抗恶劣环境等。
电子标签生产工艺包括芯片设计与制造、天线设计与制造、芯片与天线组合和标签封装等。天线制作工艺分三种:丝网印刷固化、蚀刻、电镀[2]。丝网印刷天线通常在纸、PET、PVC、PE、PP等材料上用导电银胶印刷、固化制备,优点是工艺简单,成本较低,适于工业生产,不足之处是线间距较难控制,对天线外形尺寸及匝数有一定的限制。蚀刻天线多用Al或Cu,具有良好的导电性和延展性,缺点是成本较高且污染环境。电镀天线是在基材网印,然后在网印材料上电镀的工艺,电镀工艺与蚀刻工艺相比,材料浪费较少,但也存在环境污染的问题。随着导电银胶性能的提高以及丝印技术的不断发展,导电银胶丝网印刷固化法正在成为电子标签天线制备的主流工艺。
据统计,2004年全球RFID电子标签市场约为40亿美元,2006年突破70亿美元,预计2010年将达到300亿美元,其中用导电银胶丝网印刷固化法的比例越来越大。当然,电子标签天线的高性能及制备低成本的双重要求,使得RFID用导电银胶的研发难度也极大,目前成功应用的导电银胶多由国外企业生产。本文对REID电子标签天线用导电银胶的最新研究进展进行了综合评述。
2 导电银胶的组成及性能
2.1 导电胶的分类
导电胶种类很多,按导电方向分为各向同性导电胶(ICAs,isotropic conductive adhesive)和各向异性导电胶(ACAs,anisotropic conductive adhesives)。ICA是指各个方向均导电的胶粘剂;ACA则指在一个方向上如Z方向导电,而在X和Y方向不导电的胶粘剂。
按固化体系分类导电胶又可分为室温固化、中温固化(低于150℃)、高温固化及紫外光固化导电胶等。紫外光固化导电胶将紫外光固化技术与导电胶相结合,赋予了导电胶新的性能并扩大了导电胶的应用范围。
2.2 导电银胶的主要组成
导电银胶主要由树脂基体、超细银粉、溶剂、助剂等组成。
树脂:原则上可以采用各种胶黏剂类型的树脂基体,常用的有热固性胶黏剂,如环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、聚丙脂、聚氨酯、丙烯酸树脂等。这些胶黏剂在固化后形成导电胶的分子骨架结构,提供力学性能和粘结性能,并使导电粒子形成通道。由于环氧树脂可以在室温或低于150℃固化,并且具有丰富的配方可设计性,目前环氧树脂基导电胶占主导地位。
超细银粉:银是导电性最好的材料,超细银粉添加到树脂中可形成阻值极小的导电通道。为降低银用量,通常选用纳米银粉、片状银粉或银纳米线。
溶剂:用于溶解胶黏剂树脂,主要有芳烃、醇、酮、酯、醇醚等。溶剂必须具有溶解胶黏剂树脂的能力,但溶剂不能降低导电材料的导电稳定性和银胶的物理化学性能。此外,溶剂的选择还要考虑溶剂挥发速度对印刷适应性的影响。
助剂:主要有分散剂、流平剂、增稠剂、增塑剂、润滑剂及金属导电材料防氧化剂等。
2.3 导电银胶的性能要求
导电银胶的使用性能要求主要有[3]:
(1)耐弯性能。在膜片上印刷导线,若银胶的耐弯性差,就可能在折弯的地方折断,或者即使没折断但因电阻增大而不能使用。
(2)粘着性。银胶对基材应有很好的粘着性,具有较高的粘着强度。
(3)电阻率。要求银胶的电阻率越低越好。
(4)粒度分布。银粒子的粒径分布状态存在一合理范围,胶黏剂和银粒子的分布越均匀,银胶的流平性越好,覆盖面积越大。
(5)干燥条件。干燥条件是指导电银胶完全固化所必须的干燥时间和干燥温度,低温干燥型的银胶可减少工时,提高生产率。
(6)印刷适性。印刷适性又分为运行适性和质量适性。运行适性是指银胶具有适应丝印机的要求,使印刷得以顺利完成;质量适性是指如何使银胶获得最佳的印刷效果。主要性能指标包括粘度、触变性、粘温特性等[4]。
3 典型导电银胶产品的性能
30多年来,导电银胶都是采用双组份环氧树脂的银粉浆料,用户需将A、B双组份混合搅拌均匀才能使用。由于在搅拌过程中产生的大量气泡无法消除,未使用完的导电银胶会自行固化,从而造成浪费,因此单组份无溶剂导电银胶是目前应用和研发的重点,RFID用导电银胶多为单组份。
目前RFID用导电银胶市场占有率较高的供应商是美国Dupont、Ablistick、Uninwell International、日本住友等公司。国内也有一些单位在研发同类产品,总体性能上与国外公司尚存在较大差距。
国外某企业[5]生产的RFID用导电银胶是一种无溶剂、以银粉为介质的单组份环氧导电银胶,具有高纯度、高导电性、高可挠性的特点,而且工作实效长,导电颗粒非常细小,利于印制精细的天线,固化温度低(100℃/45 min)。表1、2分别是未固化和固化后的性能。
国外产品的性能特点主要有:①固化温度低(如上述产品的固化参数为100℃/45 min),时间短;②触变性能好,印刷性能佳;③导电性佳,体积电阻率仅为1×10-4Ψ·cm3。
相对而言,国内由于研发投入较少,目前相对较好的导电银胶产品的使用性能与国外产品相比尚存在较大差距。如固化温度较高(较好的也有120℃/30 min);体积电阻率约为1×10-3Ψ·cm3(与国外先进水平相比差一个数量级)。导电性差带来的直接效应是银胶用量增加,国外银胶制备的RFID天线厚度仅为5~10μm,而国产银胶则需10~15μm,导致天线原料成本明显增加。另外银胶更多的使用性能指标甚至还未提及,表明国内RFID用导电银胶研究尚处于初级阶段,离应用还有较大差距。
4 导电机理[6]
(1)通道效应。
研究表明,当导电粒子的含量增加到某一临界值时,体系的电导率迅速增加,之后体系的电导率随导电粒子含量的增加又恢复平缓,这种现象称为“阈值现象”。当导电粒子含量超过阈值后,导电粒子相互紧密接触,形成链状导电通路。增加内压有利于粉体间接触,提高其导电性。
(2)隧道效应。
除一部分导电粒子直接接触形成导电链之外,还可通过导体之间的电子跃迁产生传导。没有直接接触的导电粒子在基体中以孤立体或小团聚体的形式存在,不参与导电。但在电场作用下,相距很近的粒子上的电子能借热振动越过势垒而形成较大的隧道电流。
(3)场致发射。
当导电粒子的直径为纳米级时,导电胶的微观结构显示,导电粒子并不直接接触,其导电机理是击穿导电——场致发射现象。
导电胶的导电机理与导电填料的粒度、形状相关。接触电阻由粒子本身电阻和隧道电阻两部分组成。当粒子为片状或线状时,通常由导电通道效应控制;当粒子为亚微米甚至纳米级时,则由隧道效应或场致发射控制。
5 导电粒子形状对导电银胶性能影响的研究现状
导电胶中导电填料的含量一般要达到33%(体积分数)左右时才有电阻的突变现象,导电相增加将导致导电胶中树脂的含量相对减少,而树脂是粘接强度的主要来源,所以导电胶粘接强度随着树脂含量的降低而减小。导电胶是通过填充的导电粒子在树脂中形成导电网络来实现导电的,网络形成的质量对导电胶的电学性能及耐老化性能、粘接性能等都有很大影响。网络质量主要取决于填充导电粒子的种类、形貌、尺寸、导电性等,目前导电银胶中导电粒子的种类繁多,有微米级的银粉、微米与纳米级的银混合粉、片状银粉、银纳米线、镀银碳纳米管等。
5.1 片状银粉
目前,国内外商品化的RFID用导电银胶主要选用片状银粉作为填充粒子。广义地讲,片状银粉是一种二维材料,片状银粉作为导电填料增加了导电粒子与粒子之间的接触面积,可以更好地在导电胶的树脂基体中形成导电网络。而填充粒状导电填料的导电胶由于粒子与粒子之间的接触面积小,接触不稳定,使得导电胶表现出很强的接触电阻不稳定性,为改善其导电性,必须填充更多的银颗粒,这将会使得粘接强度降低,印刷性能恶化,且成本提高。
图1、2是美国Ferro公司[7]用于制备导电银胶的片状银粉的扫描电镜照片,图1中直径小于2μm的占50%,最大直径小于10μm。图2中直径小于1.78μm的占50%,最大直径小于5.18μm。从图1、2可明显看出前者直径分布较宽,且边缘粗糙;后者直径分布较均匀,边缘圆滑。
5.2 银纳米线
纳米线是指直径小于100 nm,长径比大于10的一维材料。银纳米线由于曲率半径小,适宜尖端“放电”,具有优良的场致发射性且阈值较小,发射电流密度和发射密位度较高。将银纳米线作为导电胶的导电填料既可以充分发挥纳米线的纤维结构优势,更好地在导电胶的树脂基体中形成导电网络,又可以发挥纳米粒子的隧道导电效应和场致发射导电效应。
文献[8]报道了以银纳米线为导电填料,制备出一种高电导率各向同性导电胶的研究。银纳米线特殊的纤维结构增加了在树脂基体中形成导电网络的几率,少量的纳米粒子分布于线与线不相接触的区域,这部分粒子的隧道导电效应使导电胶的导电网络更加完善,使导电胶的电学性能得到很大提高。该导电胶的电学性能和力学性能测试结果表明,当银钠米线导电填料含量为56%(质量分数,下同)时,其电导率比填充75%微米银粒子导电胶的高约6倍(体积电阻率为1.2×10-4Ψ·cm3)。由于填料含量的降低,该导电胶的剪切强度(以Al为基板时的剪切强度为17.6 MPa)相比75%微米银粒子和75%纳米银粒子导电胶均有不同程度的提高。图3是填料含量与导电胶体积电阻率的关系曲线[8]。
基于银胶制备工艺的限制,银纳米线长度不宜太大,以2~3μm为上限,长径比大于10。图4是银纳米线的SEM图像[9]。
银纳米线的制备方法很多[9],如有机溶液体系还原法、水溶液体系还原法、辐射还原法、微波超声波辅助还原法、电化学沉淀法、水热法、模板法等。其中有机溶液体系还原法是将硝酸银溶解于高分子有机溶液中,高分子作为结构导向剂诱导银原子定向沉积长大。溶液可以含有Pt、Au晶种,由于有机还原剂还原能力较弱,反应通常需在高于100℃的温度下长时间发生,这样易于控制银纳米线的尺寸形貌等参数。研究表明,高聚物与硝酸银浓度比、晶种有否、聚合物的聚合度以及高聚物种类、温度、时间等对纳米线的形成影响很大。
水溶液体系法亦是选择弱还原剂如柠檬酸三钠、抗坏血酸、4-氨基苯硫酚(ATP)、NaBH4等,添加合适的表面活性剂及晶种、控制反应温度和时间,可得到不同线径及长径比的银纳米线。
辐射还原法是采用高能γ-射线、电子束、紫外光、激光灯辐射,使溶液中的银离子还原成银原子,择优取向长大成纳米线的方法。微波超声波辅助还原法基本原理与辐射还原法相近。
水热法是在含有银离子的水溶液中添加弱还原剂及高聚物并置于高压反应釜中高温长时间反应制得银纳米线的方法。研究表明,反应时间、温度、浓度和聚合物种类在纳米线生长中起重要作用。
5.3 碳纳米管及镀银碳纳米管
碳纳米管是一维纳米材料,在电学、力学等方面具有十分优异的性能,将一维碳纳米管以及镀银碳纳米管作为导电胶的导电填料可以充分发挥纳米线的纤维结构优势[10]。碳纳米管的尺寸效应还可产生隧道效应和场致发射导电,更好地在导电胶的树脂基体中形成导电网络,同时碳纳米管以及镀银碳纳米管的优良抗蚀性能将大大提高导电胶耐老化性能。
吴海平等[11]制备了以碳纳米管和镀银碳纳米管作为导电填料的各向同性导电胶,研究发现,碳纳米管作为导电填料时,在体积分数为31%时出现体积电阻率的最低值2.4×10-3Ψ·cm3;在填料体积分数为23%时导电胶表现出最好的剪切性能。当填料体积分数同为28%时,填充银碳纳米管的导电胶具有最低的体积电阻率2.2×10-4Ψ·cm3;填充碳纳米管和银碳纳米管显示出比填充微米级导电胶更高的剪切强度(19.6 MPa)。在85℃、湿度为85%的环境下经过1 000 h的老化测试结果表明,填充镀银碳纳米管或碳纳米管导电胶体积电阻率的变化和剪切强度的变化均不超过10%,而填充微米级银粒子导电胶在老化后体积电阻率的变化和剪切强度的变化分别达到350%和120%。
6 结束语
目前物联网已不仅仅只是概念,而是正在高速发展的高科技领域,RFID技术是其关键技术之一。高性能、低成本的电子标签是物联网能否在更广泛领域应用的关键,而导电银胶是制备电子标签的主要材料,理想导电银胶的特征包括低温固化、高导电性、高柔韧性、高粘接强度、良好的丝印适应性及抗老化等,研究开发的重点是高产率超细片状银粉及银纳米线的制备技术和能满足丝印要求、低温固化、高柔韧、高粘结性的树脂体系的设计与制备技术等。
需要指出的是,尽管国内有众多研究者在开发导电银胶,但RFID用导电银胶使用性能苛刻,与国外大公司商品化的专用导电银胶相比,国内生产的导电银胶尚存在很大差距,主要原因在于对这一新兴材料重视不够,投入不足,基础研究薄弱。相信随着我国物联网技术的不断发展,将会吸引更多的投入,与国外产品的差距将会迅速缩小。
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各向异性导电胶 篇4
关键词：纳米银,导电胶,体积电阻率,连接强度
伴随着电子科学技术的蓬勃发展,对电子封装技术提出了更高更严格的要求。目前广泛应用在电子、家电、能源和汽车等领域中的Pb/Sn焊料具有成本低、熔点低、强度高、加工塑性好和浸润性好等特点,但是其抗蠕变性能差、密度大、与有机材料的浸润性差以及连接温度高等缺点已经无法适应现代电子产品向轻便型发展的要求,并且还存在铅污染,不利于环境保护。因此取代Pb/Sn焊料的连接材料的发展对电子技术的发展有着极其重要的意义[1,2,3]。
导电型胶粘剂(简称导电胶),是一种既能有效胶接各种材料,又具有导电性能的胶粘剂。导电胶在微电子封装中应用有如下优点:工艺快捷、简单、温度低,无需使用填充材料,不需要特殊设备,互连成本很低,并且适合精细间距制造。因此,从满足环保和成本方面的需求看,对环境无害的聚合物复合材料将是含铅焊料最合适的替代品[4]。导电胶一般由基体树脂和导电填料两大部分组成,其中导电填料成为导电胶的各项性能研究的主要热点[5]。金属银是常用金属中电导率和热导率最高的材料,性质稳定、氧化缓慢且其氧化物也具有导电性,加上价格适中,因此银是最广泛使用的导电胶填料之一[6,7]。目前市售银导电胶的导电填料以微米银粉为主,存在的主要问题是银的用量较大、电导率低,制约了银系导电胶的高端应用。纳米银具有尺寸均匀,容易复合[8,9],可减少贵金属银使用量,节约成本等优点。本研究首先通过液相还原法制备出具有杂质含量低,粒度分布集中,颗粒均匀一致的三角形纳米银。然后以经丙酮表面活化处理的三角形银纳米颗粒用于制备导电胶,最后研究了纳米银含量对导电胶性能的影响。
1 实验部分
1.1 原料
硝酸银,分析纯,中国上海试剂一厂;硼氢化钠,分析纯,成都科龙化工;双酚A型环氧树脂(E-51),上海南翔试剂有限公司;去离子水,自制;聚氧乙烯十二烷基醚、柠檬酸钠、邻苯二甲酸二丁酯、丙酮与三乙醇胺等皆为分析纯,国药集团化学试剂有限公司。
1.2 纳米银粒子的制备
0.1mol/L 硝酸银和0.05mol/L柠檬酸钠加入0.2mol/L聚氧乙烯十二烷基醚中充分混合,一次注入0.2mol/L硼氢化钠搅拌5min,放入避光水浴48h后抽滤便制得所需样品。最后将样品置于40℃真空环境中干燥。
1.3 纳米银导电胶的制备
以环氧树脂作基体,加入少量增塑剂邻苯二甲酸二丁酯,再加入纳米银粉,放入游星式搅拌脱泡装置以1500r/min速度搅拌40min。然后按环氧树脂:三乙醇胺=100∶15(质量比)加入三乙醇胺作固化剂,再次放入游星式搅拌脱泡装置搅拌40min,得到银导电胶。银导电胶使用前要静置6h使其预固化,然后放入干燥箱在80℃下恒温放置4h使其完全固化。
1.4 纳米银导电胶性能研究
导电胶性能测试包括两个方面:体积电阻率测试及连接强度测试。导电性测试采用如下方法:将纳米银导电胶置入一定长、宽、高的沟槽内,如图1(a)所示,用智能低电阻测试仪测定两端电阻,每个导电胶样品作5次测试,然后根据公式计算体积电阻率,取其平均值。体积电阻率计算公式见公式(1):
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其中: a、b、c分别为沟槽的长、宽、高,a/b值要大于 200; V为电压;I为电流。
导电胶的连接强度σ测试参照国标GB 7124-86进行,如图1(b)所示。试验在室温下采用微机万能材料实验机进行,夹具移动速度为50mm/min,实验机与样品之间为夹持,每个导电胶样品作5次连接强度测试,取其平均值,计算如公式(2)所示:
σ=f/s (2)
其中: f为失效时拉力,s为连接面积。
1.5 表征方法
采用日本J EM2200CX 型透射电镜观察纳米银粒子形貌;采用日本分光公司V2570紫外-可见分光光度计研究纳米银粒子的结构性能;深圳市瑞格尔仪器有限公司Reger3010型微机万能材料实验机;日本KURABO MAZERUSTER公司KK-50S型游星式搅拌脱泡装置;常州市惠发电子有限公司HF-2512型智能低电阻测试仪。
2 结果与讨论
2.1 纳米银粒子的形貌分析
三角形纳米银粉的TEM图谱及电子衍射图谱如图2所示。从TEM图谱上可以发现纳米银粉几乎全部为等边三角形,且尺度分布较为均匀,边长在60~100nm左右。电子衍射图表明该样品的确为纳米银颗粒。
2.2 纳米银粒子的紫外-可见光谱分析
金属胶体在紫外-可见光区有吸收带或者吸收区,这是由于等离子共振激发或者带间跃迁形成的,由于银在可见光区有着很强的吸收,因此观察银的光学现象是非常有意义的,其吸收与粒子大小、形状和团聚状态有关。本实验制备的纳米银粒子的紫外-可见光谱如图3所示,从图中可发现,纳米银的吸收峰在388.5nm左右的一段狭窄的波段内,并无其他杂峰,因此认为该方法制备的纳米银粒度均匀,且纯度高。
2.3 纳米银导电胶性能研究
首先将所制备三角形纳米银置入一定量的丙酮溶液中超声处理10~60min,用于除去多余的表面活化处理剂,室温下真空干燥0.5h备用。然后将不同质量分数的三角形纳米银填充到环氧树脂中,所得电阻率与连接强度如图4所示。从图4可以发现,随着纳米银粉的增加,导电胶导电性能不断增加,当达到60%时,导电胶电阻率达到1.79×10-4Ω·cm,而纳米银含量超过60%时,由于纳米材料的量子尺寸效应,造成导电胶胶体干燥,呈颗粒状,需使用较多甲苯进行稀释,而添加过多甲苯会影响导电胶固化物的物理性能,导电胶导电性能下降。由于三角形纳米银粉的形状和尺度大小都较均一,
能互相啮合,它的加入可有效地增大接触面积和减小面间距,从而减小遂穿电阻和集中电阻,改善导电胶的导电性,因此可比相应的微米级导电胶的银使用量减少10%~20%,也优于普通纳米银材料导电胶的性能[10]。此时,三角形纳米银导电胶可达25.1MPa。
3 结论
采用液相化学还原法,成功制备出三角形纳米银,银粉在TEM下观察基本呈等边三角形,其边长为60~100nm,尺度分布均一;经电子衍射和紫外可见光谱表征,纳米银晶体质量较好,纯度较高,且方法简便易行。在作为导电胶导电填料时,当银粉填充量为60%时,导电胶性能达到最佳,其体积电阻率为1.79×10-4Ω·cm,同时连接强度可达25.1MPa,完全符合工业应用的条件。
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