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纳米ICA和喷墨技术:现在可用于喷墨印刷

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:但是喷墨印制材料需要具备很多特殊的性质。另外,由于印制结构导电性的要求,喷墨印制液体中必须含有导电颗粒。纳米银颗粒似乎是导电颗粒的最佳选择,尤其是当其尺寸小于10nm时。喷墨有利于小颗粒的均匀分布和扩散已被大家认可。传统制造方法制得的最小尺寸约为150μm,可以致使基板上产生较大的圆点。银颗粒的最大直径必须小于喷嘴的大小。Kolbe等人[31]和Mosicki等人[32]都证明了喷墨技术的可行性。具体内容详见本书第12章的喷墨连接技术。

纳米ICA和喷墨技术:现在可用于喷墨印刷

小间距基体(比如间距非常小的线路、天线等)印制领域是十分吸引人的。但是喷墨印制材料需要具备很多特殊的性质。其中,最重要的就是低粘度和较高的结构相似性,这可以防止在加工过程中出现沉淀和分离现象。另外,由于印制结构导电性的要求,喷墨印制液体中必须含有导电颗粒。并且,颗粒的尺寸要比较小,以避免喷嘴的堵塞和加工过程中出现的沉淀现象。纳米银颗粒似乎是导电颗粒的最佳选择,尤其是当其尺寸小于10nm时。(详细内容见本书第12章)。

喷墨有利于小颗粒(50~500pL)的均匀分布和扩散已被大家认可。现在,传统的金属填充导电胶不能用于喷射技术(由于其高粘性和颗粒尺寸太大)。传统制造方法制得的最小尺寸约为150μm,可以致使基板上产生较大的圆点。导电油墨在市场上是可以购得,其中的金属颗粒(金或银)的尺寸小于20nm并以30wt%~50wt%的含量悬浮在溶剂中。当溶剂逐渐沉淀后,金属在剩余物质中的比率升高从而导电特性得到体现,有些还包括烧结这一过程,然而这种传统的喷墨技术并不能应用于粘合剂[29,30]

银颗粒导电胶要具有可喷墨性,需要具备很多条件。银颗粒的最大直径必须小于喷嘴的大小。在室温下粘合剂的抗沉淀能力至少为8h,最好到24h。粘合剂的最后一步处理是两级固化处理工艺:第一步固化,风干粘合剂的表面并保留其可溶性。这一阶段往往需要几个星期;第二步固化,将元件和粘合剂连接。通过加热和加压,粘合剂又被融化并且固化。因此,这种工艺操作与焊接的需求类似。粒状材料的电阻率需要在10-4Ω·cm左右。粘合剂通过一些添加剂来防止沉淀现象,并且这也可以改善填料的凝结。这是由于添加剂仅仅附着于填充颗粒的表面。但这也需要精确的平衡,如果附着于颗粒填料的添加剂过多,它的电导率会明显降低。(www.xing528.com)

Kolbe等人[31]和Mosicki等人[32]都证明了喷墨技术的可行性。ICA由经过两级固化处理的银胶材料组成:第一步使粘合剂表面分布均匀并将其塑化;第二步是组装和最后的固化处理,液滴尺寸最小可达到130μm,但是可以通过优化喷嘴形状和采用更小直径(50μm),来获得更小的液滴尺寸。具体内容详见本书第12章的喷墨连接技术。

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