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1、银类导电粉体填料的应用领域和技术现状综述摘 要：随着近十几年来银价的飙升，镀银类导电粉体填料作为 较低成本的替代产品越来越受相关行业（尤其是消费电子类）的关注。 对目前较为热点的镀银类导电粉体进行应用和技术现状的总结，并初 步展望了此类产品的未来发展趋势。关键词：镀银类导电粉体，消费电子，底材，包覆目前市面上常见的导电粉体填料种类很多，见表1。&I常见的导电粉体填料列表产品分类i:要成分终端市场高端电子浆料（光伏-电子,纯 Ag (：uNi +半导体、多层陶瓷电容涂料及粘合剂也磁肿蔽或抗娜电潦料及非金属系盘黑或石墨,陶理、版微味金属7LSntb tZn( )*化物系Ti（L 等电磁屏蔽或抗静电
2、涂料纳米机化锌粉、医疔设备纳米弑基铁粉眼军工领域，结构填料粉-铁VI体粉：电磁屏蔽或导电涂料纳米纤维fll纳米管金强镀镀银铜.披银导电涂料、浆料或油墨、导电非金属铝.彼霞很等粘含剂或密封剂曲躁朕）镀银玻璃镀银陶瓷,镀掘炭忠或石墨或云母导用粘合剂，汕携、招.橡胶镀饥新.L化物的硅或二氧化硅tmVEIHJUll银因具备最优常温导电性、最优导热性、最强的反射特性、感光 成像特性和抗菌消炎特性等，使其成为电子工业不可缺少的材料， 但由于近几年银价成本的迅速上升，人们一直在关注和研发镀银类导 电填料，目的在于通过部分取代纯银浆料，降低综合材料成本，且 维持其导电性或电磁屏蔽性下降不多。本研究针对复合类型
3、中的镀银 类导电填料做重点介绍。相比其它几种镀银导电填料，铜镀银导 电粉体具有最优良的导 电性，由此制成的电磁屏蔽橡胶具有优异的耐电磁波脉冲（EMP） 冲击性。因此，此类橡胶适用于军工领域，可作为波导和连接器的衬 垫。但由于铜在较高温度下（大约15 02 0 0P以上）容易氧 化并迁移腐蚀硅片，也限制了它在某些特定高端领域的应用，如烧结 型光伏浆料或者中高温电子浆料。而在常温固化的电子浆料（导电 油墨）或者导电漆中应用前景较为广泛，其中电子浆料要求导电填料 粒径较细（通常为10p m以下），且因其对导电性要求较高（比 如冷光片，多层PCB灌孔浆料，薄膜开关，柔性线路板甚至更高端 的触摸屏等），
4、除了本身需要较高镀银含量（大约20%30%以 上），还需要和纯银浆 按一定比例配合使用，才能达到降低成本和 维持性能基本不变的双重目的。而导电漆领域主要采用粒径较大（1 04 0 p m 均有）及银含量较低（5%20% ）的片状镀银 铜，最终应用于手机、笔记本电脑、投影仪、通信设备等电子类产品 的电磁屏蔽领域，而近年来由于物理式屏蔽方法（如冲压成型的金 属 箔片）成本远低于银价不断上涨的导电漆，导致该应用的市场萎缩， 但因物理法在某些不规则或小面积表面不适用或者国家有强制性要 求的医疗器械或军工市场，仍然保有一定的市场份额，不过总体上 的市场前景仍存在较多不确定因素。2 镀银铝由粒径较大的球状
5、镀银铝制成的导电硅橡胶具有优良的屏蔽性能和抗盐雾性能，电化腐蚀较小，比镀银铜轻，但耐高温性能好， 外观上也比较接近纯银，但导电性不及镀银铜。除了导电硅橡胶，部 分光伏浆料厂商（尤其是背银部分）也在 研发基于此类产品和银浆 混合的浆料，当然相应粒径较小，不过由于颜色较深，焊接性较差， 只能满足部分中端市场的要求。总体来讲，由于铝表面致密的氧化膜 大大增加了银的包覆难度。3镀银玻璃和镀银铜和镀银铝比较，玻璃镀银虽然导电性稍逊，但具有最佳 性价比，同时比重较小（尤其是中空玻璃微珠），不易沉降，添加 量少，具有较好的分散性和隔热效果。其中片状镀银玻璃适用于导电 粘合剂、油墨、涂料等领域，而球状镀银玻璃
6、 因其耐剪切力优异， 适用于电磁屏蔽硅橡胶等军用或通讯领域。4 镀银镍镍自身的磁性使得产品颗粒在复杂的电路中有序排列在一起，在 热、湿以及盐雾 等极端环境中具有优良的环境稳定性，而且比纯银 材料成本低。好的镀银镍粉可以达到与纯银接近的导电性和化学稳定 性。这种材料具有优良的抗腐蚀性，并且作为 填料在硅树脂弹性体 中具有良好的稳定性。因此导电银包覆镍粉是可以用作导电橡胶，导 电粘结剂和电子浆料（油墨）中的导电填料为电磁以及无线电频率干 涉屏蔽 提供导电通道。另外，也有国外尝试用镀银镍来取代纯银， 拟用于光伏银浆，但尚未有商业化的产品出台。欧盟对于镍粉的使用 比较谨慎，因其吸入后有致癌嫌疑。由于石
7、墨比重小，同等体积下添加量少，加之其本身化学稳定性 较高，同时成本 比铜铝镍等金属占优势，因此最近几年国内外有些 厂家在关注和开发此类产品，如美国FTG公司。高导电性的镀银导 电填料的关键技术在于银的包覆层（准微米厚度）是否完整致密均 匀，且与基材有很好的结合力，如在外部应力（橡胶混炼中的剪切力） 或高温高湿等恶劣环境下稳定存在。包覆方法包括电镀或化学镀。以 银/铜粉为例电镀工艺流程为：铜粉一除油一浸蚀一活化一电镀一 水洗一干燥一检验一封装待用。从外观来看，表现为镀银层细腻致密 白亮，在SEM 下基本无漏镀点，极端环境条件下镀层也不易被 破坏。在同等条件下，片状基材比球状基材较难包覆，因其比表
8、面较 大，容易包覆不全。另外，粒径较小的粒子比较难包覆 银，比如1 0 Mm以下的镀银粉体填料。当然，还有其他方面的因素需要考虑， 如粒径分布直接影响在树脂体系中的排列分布，从而显示不同的粒子 间搭接状况和最终的导电性能。其它包括镀体系的选择和参数设定， 包括碱度，络合剂，保护防沉降剂，反应温度等。最后的表面处理会 很好的改善粉体在树脂体系中的分散性，但 也可能影响最终产品的 导电性。不同粉体形状的导电填料优缺点见表2。表2不同粉体形状的导电埴料优缺点颗粒形状忧点玦点片状二较大接触面我,不易沉 粘度增加（瑜璃/橱；陶奁）球状铝葺玻璃石蜀f陶瓷.锅/黄铜/镣-不镌钢/锡）中空球玻璃/陶瓷）降适合
9、深层体系高硕料固含留，粘度增加 较少,适合烧堵型体系保密度，不易沉降，成本低显著易于沉降, 接触面扭 较小核部分不 导电树枝状/针状铜）纤踱状玻璃）由于接触点多导电性损 失较小不易分散提高复合垃伸强度.由妾接融点多导电性损失不勰做&较小MKKfffll银包覆不同核基材的导电填料优缺点见表3。表3银包覆不同核基材的导电填料忧缺点核底材忧点缺点比铜热稳定性高,颜色接近纯银水中不稳定，基材铝不导电，片状铝更难包覆铜 导电性好铜污染光伏电池芯（迁移破坏硅晶片）、铜高子干扰化学反应玻璃耐化学性好,可选择不同 锐利度,比重小比铜铝等金属材料导电 性保PMMA 低密度对热敏感蝎融温度=160镣 耐热性高有致
10、癌嫌最，比摘导电性差低密度，可加工成很小的 颗粒.耐化学性高tm不锈钢,铁磁性材料锡可焊接石墨耐化学性高表面处理对导电填料优缺点见表4。表W表面处理对导电埴料优缺点核底材优点缺点表面处理更高的相均匀性以及稳定性， 适用于多种椅脂体系可能会影响涂度导电性6 结语总之，各种镀银导电填料均有其独到之处，但整体市场前景看好。 国内部分粉体 厂家在镀银实心玻璃球、大粒径镀银铜方面比较接近 国际水平，但镀银中空玻璃珠、镀银铝、小粒径镀银铜（片状）以及 镀银镍方面与国外先进厂家相比，技术上还 是有一定的差距，尤其 是批次之间的稳定性方面。另外，消费电子应用领域电磁屏蔽或导电 技术更新换代很快，部分智能手机已经由原来的屏蔽硅橡胶密封条改 为更便宜的冲压金属片型的屏蔽罩、铍铜簧片、导电泡棉或者双面 导电胶带等；有些智能手机的电容触摸屏ITO银浆由原来的厚膜丝 印方式改为激光蚀刻，可大范围内进行各种图案，各种尺寸的精密、 高速刻蚀，并且能够保证很高的生产效率，从而打破丝网印刷布线的 工艺复杂性和工艺精度的限制。这些技术更新对导电粉 体厂家提出 了技术、成本等更全方位的挑战，同时也促成了更多研发空间和商业 机会。
