電子漿料是一類形態(tài)為膏狀或流動(dòng)狀的電子材料產(chǎn)品的統(tǒng)稱，通常以絲網(wǎng)印刷、噴墨打印、涂覆、移印或3D打印等方式，在陶瓷、玻璃、聚合物薄膜、硅片及金屬基材等基材表面，經(jīng)燒結(jié)或固化后形成具備特定功能的膜層或圖案。它廣泛應(yīng)用于厚膜電路、MLCC、多層片式電感、光伏電池、半導(dǎo)體封裝、顯示器件以及傳感器等領(lǐng)域，承擔(dān)著導(dǎo)電、調(diào)阻、介電、保護(hù)和透明導(dǎo)電等多種功能，是現(xiàn)代電子元器件實(shí)現(xiàn)高性能與高可靠性的關(guān)鍵材料體系。

導(dǎo)電銀漿（來源:PGMsMETAL）

從外觀上看，電子漿料像是一團(tuán)膏狀的“糊糊”，但其本質(zhì)是一個(gè)多相復(fù)合體系，通常由功能粉體、粘結(jié)劑和有機(jī)載體三部分構(gòu)成。

在絕大多數(shù)厚膜類漿料中，這一體系具體體現(xiàn)為功能粉體、玻璃粉和有機(jī)載體三大組分：功能粉體決定電學(xué)性能，玻璃粉保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與附著力，有機(jī)載體則負(fù)責(zé)工藝適配，三者既分工明確，又相互制約，共同決定了漿料的最終表現(xiàn)。值得注意的是，在少數(shù)特殊應(yīng)用中，也存在不含玻璃粉、改用樹脂或依靠金屬自燒結(jié)等不同的體系結(jié)構(gòu)。

1）功能粉體--決定“功能”的主角

在電子漿料中，功能粉體的作用是賦予漿料所需的電學(xué)特性。它選用的粉體類型，直接決定了漿料在器件中承擔(dān)的角色：是導(dǎo)電、電阻、介電，還是透明導(dǎo)電?？梢愿爬ǖ卣f，功能粉體決定了電子漿料最終能夠發(fā)揮什么功能。電子漿料常見的功能粉體的類型有：

①導(dǎo)電漿料：金屬粉體如銀（Ag）、銅（Cu）、鎳（Ni）、銀包銅等，用于形成導(dǎo)電通路，屬典型的電極功能。

②電阻漿料：氧化物粉體如釕氧化物（RuO?）、銠氧化物（RhO?）等，用于提供可控阻值，屬于調(diào)阻功能。

③介質(zhì)漿料：如鈦酸鋇（BaTiO?）、鈦酸鍶鋇（BST），用于絕緣+存儲(chǔ)電荷，介電功能。

④透明導(dǎo)電膠料：如ITO（氧化銦錫）、銀納米線、石墨烯，用于在導(dǎo)電的同時(shí)保證透光率，本質(zhì)上還是導(dǎo)電功能的一種特殊形態(tài)。

2）玻璃粉--“粘合劑”和“結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑”

在電子漿料配方中，玻璃粉雖然不是“主角”，但卻起著決定性的輔助作用。它在燒結(jié)過程中能夠軟化、流動(dòng)，并最終與基材和粉體共同固結(jié)，起到“粘合劑”和“結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑”的雙重角色，其主要發(fā)揮以下幾方面的作用：

①粘結(jié)作用：玻璃在高溫下軟化，能把金屬或氧化物粉牢牢“焊”在陶瓷、玻璃或硅片表面。如果缺少玻璃，電極容易附著力不足甚至剝落。

②致密化作用：玻璃的流動(dòng)性能夠填充顆粒之間的孔隙，提高膜層的致密度和完整性，從而改善電學(xué)穩(wěn)定性。

③熱膨脹匹配：通過調(diào)整玻璃成分，可使其熱膨脹系數(shù)與基材接近，緩沖應(yīng)力，減少燒結(jié)后開裂或翹曲的風(fēng)險(xiǎn)。

如果說功能粉體決定電子漿料的電學(xué)性能，而玻璃粉則決定這些性能能否“牢固、持久”地存在。電子漿料中主要的玻璃體系如下：

電子漿料中主要的玻璃體系[1]

玻璃粉(來源：AGC株式會(huì)社)

備注：透明導(dǎo)電漿料常用于玻璃基板、PET、PI等透明/柔性基材，更多依靠聚合物（如環(huán)氧、丙烯酸樹脂、PU等）作為粘結(jié)相而不是玻璃粉，在低溫甚至室溫固化。

3）有機(jī)載體--工藝調(diào)控的關(guān)鍵

有機(jī)載體由有機(jī)溶劑（含量約為有機(jī)載體總質(zhì)量的65％～98％，最常用的有二甘醇醚醋酸酯、檸檬酸三丁酯、鄰苯二甲酸三丁酯等）、增稠劑、觸變劑、表面活性劑以及流延性控制劑等組成，最簡(jiǎn)單的載體也應(yīng)包括有機(jī)溶劑和增稠劑兩種成分。

在電子漿料中，有機(jī)載體雖然不會(huì)參與最終膜層的電學(xué)功能，但卻決定了漿料在制備過程中的可操作性，其基本功能是使電子漿料擁有適配不同工藝的流變特性和對(duì)基材的初始附著力。近年來，有機(jī)載體的發(fā)展趨勢(shì)是低殘留、低氣味和環(huán)?；?，部分產(chǎn)品甚至嘗試采用水基或無機(jī)膠體體系，以滿足綠色制造的需求。

小結(jié)

功能粉體賦予電子漿料所需的電學(xué)性能，玻璃粉確保這些性能能夠穩(wěn)定、持久地存在，而有機(jī)載體則保證漿料在制程中的可加工性。三者既分工明確，又相互依存，構(gòu)成一個(gè)相互平衡的多相體系。

參考資料：

[1]余守玉,傅仁利,張捷.電子漿料用玻璃的研究及發(fā)展趨勢(shì)[J].電子與封裝,2015

[2]張飛進(jìn),朱曉云.電子漿料用有機(jī)載體的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].材料導(dǎo)報(bào),2013

粉體圈編輯：Alpha