換能器用導(dǎo)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(diǎn),人們開始尋找一種錫鉛焊料的替代品。導(dǎo)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(guān)注的焦點(diǎn)。本文針對換能器用導(dǎo)電銀膠的特點(diǎn),旨在研制出電學(xué)、力學(xué),熱學(xué)綜合性能優(yōu)異的導(dǎo)電銀膠。
　　本文首先制定了導(dǎo)電銀膠配方的選用原則,進(jìn)行了配方設(shè)計(jì)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(dǎo)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(qiáng)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(shí)間對導(dǎo)電銀膠電阻率和微結(jié)構(gòu)的影響以及冷卻方式與導(dǎo)電銀膠電阻率的關(guān)系。同時(shí)為了提高銀粉的導(dǎo)電性能,本文探究了銀粉表面的潤滑層對導(dǎo)電銀膠電阻率的影響機(jī)制以及多種添加劑對導(dǎo)電膠電阻率和粘結(jié)強(qiáng)度的作用機(jī)理。本文還對超聲換能器粘接的實(shí)用方法、界面的粘結(jié)機(jī)理與破壞形式進(jìn)行了分析。
　　針對填料和基體對導(dǎo)電銀膠性能

3、的影響研究表明:稀釋劑含量為15％的導(dǎo)電銀膠體積電阻率最低且混合銀粉為填料的導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)電銀膠內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力越大致使電阻率越低。此外本文還在導(dǎo)電銀膠的熱學(xué)性能、力學(xué)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(dǎo)電銀膠性能的影響。結(jié)論為硅烷偶聯(lián)含量為2%導(dǎo)電銀膠的

4、性能最優(yōu)。由于增韌劑的加入使得導(dǎo)電銀膠體系的內(nèi)應(yīng)力降低,令電阻率與剪切強(qiáng)度均升高。采用本文選定的導(dǎo)電促進(jìn)劑可提高導(dǎo)電銀膠的內(nèi)部交聯(lián)密度,在銀粉含量為70%的導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)電銀膠其界面的粘結(jié)既有物理粘結(jié)又有化學(xué)粘結(jié),其斷面屬于內(nèi)聚破壞。對于不含偶聯(lián)劑的導(dǎo)電銀膠它的