換能器用導電銀膠的制備與研究.pdf

1、隨著電子行業(yè)對環(huán)境及用戶友好等要求,傳統(tǒng)的換能器中廣泛使用的錫鉛焊料已經(jīng)暴露出焊接溫度過高,含有毒性鉛等缺點,人們開始尋找一種錫鉛焊料的替代品。導電銀膠(ECA)以其制備工藝簡單、加工溫度低,線分辨率高等優(yōu)異性能成為人們關注的焦點。本文針對換能器用導電銀膠的特點,旨在研制出電學、力學,熱學綜合性能優(yōu)異的導電銀膠。
　　本文首先制定了導電銀膠配方的選用原則,進行了配方設計和固化工藝的研究,并研究了銀粉含量、不同類型銀粉配比及稀釋劑含

2、量對導電銀膠體系的常溫/變溫體積電阻率、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、粘結(jié)剪切強度、表觀形貌的影響。此外,本文利用原位監(jiān)測法探究了后固化的溫度與時間對導電銀膠電阻率和微結(jié)構的影響以及冷卻方式與導電銀膠電阻率的關系。同時為了提高銀粉的導電性能,本文探究了銀粉表面的潤滑層對導電銀膠電阻率的影響機制以及多種添加劑對導電膠電阻率和粘結(jié)強度的作用機理。本文還對超聲換能器粘接的實用方法、界面的粘結(jié)機理與破壞形式進行了分析。
　　針對填料和基體對導電銀膠性能

3、的影響研究表明:稀釋劑含量為15％的導電銀膠體積電阻率最低且混合銀粉為填料的導電銀膠的電阻率隨粒狀銀粉比例的增加而總體呈升高趨勢;銀粉經(jīng)醇酸溶液清洗后所制備的導電銀膠電阻率顯著降低,這是由于銀粉表面的潤滑層與銀粉生成的銀鹽被清洗掉;后固化溫度越高導電銀膠內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)應力越大致使電阻率越低。此外本文還在導電銀膠的熱學性能、力學性能及使用性能等研究獲得一些結(jié)論。
　　研究了添加劑對導電銀膠性能的影響。結(jié)論為硅烷偶聯(lián)含量為2%導電銀膠的

4、性能最優(yōu)。由于增韌劑的加入使得導電銀膠體系的內(nèi)應力降低,令電阻率與剪切強度均升高。采用本文選定的導電促進劑可提高導電銀膠的內(nèi)部交聯(lián)密度,在銀粉含量為70%的導電銀膠的電阻率降低為原來的1/4。
　　對換能器的封裝研究表明,壓電片與鋁背襯的粘結(jié)界面效果良好,導電銀膠屬于中段匹配層,聲衰減較小,并且隨著銀粉含量增加聲衰減降低。含有硅烷偶聯(lián)劑的導電銀膠其界面的粘結(jié)既有物理粘結(jié)又有化學粘結(jié),其斷面屬于內(nèi)聚破壞。對于不含偶聯(lián)劑的導電銀膠它的