Le guide complet des pâtes conductrices sans bulles

La pâte argentée est au cœur des technologies photovoltaïques, de l’emballage des LED, de la fixation des puces semi-conductrices et des capteurs imprimés.
Elle doit conduire le courant de façon fiable, s’imprimer proprement et former, après frittage, un film dense à faible résistance.
L’atteinte de ces objectifs dépend bien davantage de la manière dont la pâte est mélangée que ce que la plupart des ingénieurs procédés ne supposent.

Pourquoi la pâte argentée est-elle si difficile à mélanger ?

La pâte argentée est un système à trois phases — paillettes d’argent, fritte verre et véhicule organique — et chaque phase s’oppose aux autres pendant le mélange :

• Sédimentation et stratification.
  Les paillettes d’argent sont denses et fines ; le véhicule organique est léger.
  Laisés à eux-mêmes, les deux composants se séparent rapidement, ce qui explique pourquoi les pâtes se déposent en stockage et pourquoi un mélange insuffisant laisse une couche mince, appauvrie en argent, à la surface de la charge.
• Viscosité élevée sans écoulement.
  Les formulations à forte teneur en solides et sans solvant sont extrêmement épaisses.
  L’agitation conventionnelle déplace le matériau près de la pale, mais laisse des zones stagnantes au niveau des parois et dans les angles, si bien qu’une partie de la charge ne se mélange jamais réellement.
• Air entraîné.
  Une agitation rapide aspire de l’air.
  Les microbulles qui subsistent jusqu’à l’impression provoquent des vides, une mauvaise définition d’impression et une adhérence faible après frittage.
• Risque d’oxydation.
  La poudre d’argent exposée à l’air pendant de longues périodes développe un oxyde de surface, ce qui inhibe l’activité de frittage et augmente la résistivité finale.

Procédure en trois étapes pour pâte à base d’argent

Une ligne de pâte argentée robuste suit le même squelette que vous fassiez de la pâte photovoltaïque ou de la pâte LED:

Étape 1 Pré-mélange.
Pesez la poudre d'argent, la frite de verre et le véhicule organique; prémélangez à basse vitesse pour mouiller la poudre et décomposer les agglomérats secs avant de commencer toute transformation fine.

Étape 2 Mélange et dégazage.
C'est l'étape qui détermine la qualité de la pâte.
La matière doit être homogénéisée et dégazé en même temps, idéalement dans une atmosphère fermée ou inerte pour protéger l'argent de l'oxydation.

Étape 3 broyage et impression.
Une pâte entièrement dégazée circule de façon constante, imprime avec des bords nettes et sans vides, et sintré en un film plus dense avec une résistance de feuille inférieure.

Pourquoi un mélangeur centrifuge planétaire est le bon outil pour la pâte d'argent

Un mélangeur centrifuge planétaire résout simultanément tous les problèmes mentionnés ci-dessus.
Les cuves tournent autour de l’axe de la machine tout en pivotant sur leur propre axe, générant ainsi un champ de forces combiné :

• La force centrifuge due à la révolution pousse le matériau du centre vers la paroi de la cuve, empêchant les paillettes d’argent de se déposer.
• Le cisaillement dû à la rotation à la paroi de la cuve brise les agglomérats et mouille les surfaces des paillettes.
• Désaération sous vide (en option) extrait les microbulles pendant le mélange, ce qui permet d’obtenir une pâte exempte de bulles en une seule étape au lieu de deux.

L’ensemble du procédé s’effectue sans lame.
Rien ne touche le matériau hormis la cuve — un avantage décisif lorsqu’on manipule un matériau à haute valeur ajoutée et haute pureté comme la pâte d’argent : pas d’usure de lame, aucune particule métallique étrangère, aucune contamination croisée entre les lots.

La conception à double cuve des modèles tels que le TMV-310TT permet également de traiter deux formulations simultanément — un véritable gain de temps lors de l’optimisation des recettes de pâte en recherche et développement.

Conseils pratiques pour les préparateurs de pâte

Commencez petit.
Validez votre recette sur une machine de laboratoire de 100 300 g la série TMV-310 est conçue pour cela et fixez la vitesse de révolution, la vitesse de rotation, le niveau de vide et le temps de mélange pour chaque formule.
Ce n'est qu'alors que l'on peut passer à une machine plus grande pour le pilotage et la production.

Comme toute la famille SMIDA (mélangeurs de 1 g à 100 kg+, équipements de 150 g à 100 kg+) partage le même principe de mélange centrifuge planétaire et la même logique de contrôle, les paramètres que vous congelez dans le laboratoire sont transférés directement vers les machines de production.
Vous évitez le cliché le plus cher de l'industrie: une formule qui fonctionne sur le banc et échoue sur le sol.

Questions fréquemment posées

Un mélangeur centrifugeur planétaire peut-il vraiment dégazer la pâte d'argent?

Oui.
Avec l'option sous vide, le mélangeur abaisse la chambre à 0,2 kPa tandis que la force centrifuge propulse les bulles à la surface la plupart des lots de pâte sont complètement dégazés en quelques minutes.

Le mélange endommage-t-il les flocons d'argent?

Le mélange centrifuge sans lame applique le cisaillement doucement et uniformément, de sorte que la morphologie des flocons et la distribution de taille sont préservées.
C'est essentiel: les flocons endommagés augmentent la résistivité et nuisent à la densité de frittage.

J'ai besoin d'une atmosphère inerte?

Les modèles sous vide SMIDA peuvent être utilisés avec les gobelets scellés, ce qui limite l'exposition à l'air.
Pour les pâtes très sensibles à l'oxydation, discutez des options de gaz inertes avec nos ingénieurs nous pouvons adapter la configuration.

De quelle capacité ai-je besoin?

Capacité de match par lot: 150310 g pour la R&D, 700 g pour 4 kg pour le pilote et jusqu'à 100 kg+ pour les séries de production.
Nous vous aiderons à mesurer la machine à partir de votre poids de lot cible et de votre temps de cycle.

Le Point Final

La qualité de la pâte d'argent est déterminée au début, au stade du mélange.
Un mélangeur de pâte planétaire conducteur qui homogénéise, dégazée et protège l'argent en une seule étape fermée, sans lame donne à vos processus d'impression et de frittage la matière première constante dont ils ont besoin.

Envoyez un échantillon de votre pâte au laboratoire SMIDA.
Nous le soumettrons à notre procédé de mélange et de dégazage, vous renverrons les données avant et après le traitement, et nous vous recommanderons le modèle et les paramètres adaptés à votre recette — sans frais.