Kompletný sprievodca vodivými pastami bez bublín

Strieborná pasta je kľúčovou zložkou fotovoltaiky, balenia LED, pripevnenia polovodičových čipov a tlačených senzorov.
Musí spoľahlivo viesť elektrický prúd, čisté sa tlačiť a spiekať do hustej, nízkootovej vrstvy.
Dosiahnutie tohto cieľa závisí výrazne viac od spôsobu miešania pasty, než očakáva väčšina technikov zodpovedných za výrobné procesy.

Prečo je strieborná pasta tak ťažko miešateľná

Strieborná pasta je trojfázový systém – kovové šupinky, sklenená frita a organické prostredie – a každá fáza počas miešania „bojuje“ proti ostatným:

• Usadzovanie a vrstvenie.
  Strieborné šupinky sú husté a jemné; organické prostredie je ľahké.
  Keď ich necháme na vlastné ústrojenie, tieto dve zložky sa rýchlo oddelia, preto sa pasty usadzujú pri skladovaní a nedostatočné miešanie ponecháva tenkú vrstvu chudobnú striebrom na povrchu šarže.
• Vysoká viskozita bez prúdenia.
  Formulácie s vysokým obsahom pevných látok a bez rozpúšťadla sú extrémne husté.
  Konvenčné miešanie premiestňuje materiál v blízkosti čepeľov, avšak v oblasti stien a v rohoch vznikajú nepohyblivé zóny, takže časť šarže sa vlastne vôbec nemieša.
• Vzduch zachytený v materiáli.
  Rýchle miešanie nasáva vzduch.
  Mikrobobule, ktoré prežijú až do tlačového procesu, spôsobujú dutiny, zhoršenú definíciu tlače a slabé adhéziu po spiekaní.
• Riziko oxidácie.
  Strieborný prášok vystavený vzduchu po dlhšiu dobu tvorí na povrchu oxidovú vrstvu, ktorá potláča aktivitu pri spiekaní a zvyšuje konečnú odporovosť.

Trojstupňový proces strieborných pást

Robustná strieborná pasta sleduje rovnaký základný postup bez ohľadu na to, či sa vyrába predná fotovoltaická pasta alebo pasta na prichytenie LED čipov:

Fáza 1 — Predmiešanie.
Odmerajte strieborný prášok, sklovité črepiny a organické prostredie; predzmiešajte pri nízkej rýchlosti, aby ste zmáčili prášok a rozrušili suché aglomeráty pred začiatkom akéhokoľvek jemného spracovania.

Fáza 2 — Miešanie a odplyňovanie.
Táto fáza rozhoduje o kvalite pasty.
Materiál musí byť homogenizovaný a a súčasne odplynený, najlepšie v uzavretom alebo inertnom prostredí, aby sa striebro ochránilo pred oxidáciou.

Fáza 3 — Mletie a tlač.
Úplne odplynená pasta sa rovnomerne prúži, tlačí s ostrými okrajmi a bez dutín a spája sa do hustejšej vrstvy s nižším povrchovým odporom.

Prečo je planetárny odstredivý miešač správnym nástrojom pre striebornú pastu

Planetárny odstredivý miešač rieši všetky vyššie uvedené problémy súčasne.
Poháre sa otáčajú okolo osi stroja a zároveň sa otáčajú okolo vlastnej osi, čím vytvárajú kombinované silové pole:

• Odstredivá sila vznikajúca pri obehu tlačí materiál zo stredu ku stene pohára a zabraňuje usadzovaniu sa strieborných flakov.
• Zrnie (strih) vznikajúci pri rotácii na stene pohára rozrušuje aglomeráty a zmáča povrch flakov.
• Vývakuové odplyňovanie (voliteľné) počas miešania odstraňuje mikrobobuľky, takže pastovitá hmota vychádza bez bublín v jednom kroku namiesto dvoch.

Celý proces prebieha bez použitia akýchkoľvek nožov.
Materiál sa dotýka iba pohára, čo má obrovský význam pri vysokohodnotných a vysokopuritných materiáloch, ako je strieborná pasta: žiadne opotrebovanie nožov, žiadne kovové nečistoty, žiadna krížová kontaminácia medzi šaržami.

Dvojpohárový dizajn modelov ako TMV-310TT umožňuje súčasne spracovať dve rôzne formulácie – skutočná úspora času pri vývoji receptúr pasty v rámci výskumu a vývoja.

Praktické rady pre formulátorov pasty

Začnite malým množstvom.
Overte svoj recept na laboratórnom stroji s kapacitou 100–300 g – séria TMV-310 je práve na to navrhnutá – a nastavte konečnú rýchlosť otáčania, rýchlosť rotácie, úroveň vákua a dobu miešania pre každú formuláciu.
Až potom zväčšite množstvo a použite väčší stroj pre skúšobnú a výrobnú fázu.

Keďže celá rodina zariadení SMIDA (miešanie od 1 g do viac ako 100 kg, zariadenia od 150 g do 100 kg+) využíva rovnaký princíp planetárneho odstredivého miešania a rovnakú logiku riadenia, parametre, ktoré ste stanovili v laboratóriu, sa priamo prenesú na výrobne používané stroje.
Tým sa vyhnete najdrahšiemu cliché v odvetví: recept funguje na pracovnom stole, ale zlyhá v továrni.

Často kladené otázky

Môže planetárny odstredivý miešač naozaj odplyňovať striebornú pastu?

- Áno, áno.
S možnosťou vákua stroj zníži tlak v komore na 0,2 kPa, zatiaľ čo odstredivá sila privádza bubliny na povrch – väčšina šarží pasty sa úplne odplyní za niekoľko minút.

Poškodí miešanie strieborné flaky?

Blade-free centrifužné miešanie pôsobí strihovou silou jemne a rovnomerne, čím sa zachováva morfológia a rozloženie veľkostí flakov.
To je kritické: poškodené flaky zvyšujú odpor a zhoršujú hustotu spiekania.

Potrebujem neaktívnu atmosféru?

Vakuumové modely SMIDA možno prevádzkovať s uzavretými pohármi, čím sa obmedzí vystavenie vzduchu.
Pre extrémne oxidácii citlivé pasty sa poraďte s našimi inžiniermi možnosťami s inertným plynom – môžeme prispôsobiť konfiguráciu.

Aká kapacita je potrebná?

Zvoľte kapacitu podľa veľkosti šarži: 150–310 g pre výskum a vývoj, 700 g až 4 kg pre pilotné výroby a až 100 kg a viac pre výrobné série.
Pomôžeme vám vybrať vhodnú veľkosť stroja na základe cieľovej hmotnosti šarži a času cyklu.

Záver

Kvalita striebornej pasty sa rozhoduje už na začiatku, v fáze miešania.
Planétový miešač vodivých pastí, ktorý homogenizuje, odplyňuje a chráni striebro v jednom uzavretom kroku bez použitia nožov, poskytuje vašim tlačovým a spiekaným procesom konzistentný vstupný materiál, ktorý potrebujú.

Pošlite vzorku svojej pasty do laboratória SMIDA.
Spravíme ju cez náš proces miešania a odplyňovania, pošleme vám údaje pred a po spracovaní a odporučíme vhodný model a parametre pre váš recept – bez poplatku.