Hướng dẫn đầy đủ về các loại keo dẫn điện không tạo bọt

Keo bạc nằm ở trung tâm của các ứng dụng quang điện, đóng gói LED, gắn chip bán dẫn và cảm biến in.
Keo này phải dẫn dòng điện một cách đáng tin cậy, in sạch sẽ và nung kết thành màng đặc, có điện trở thấp.
Việc đạt được những yêu cầu trên phụ thuộc nhiều hơn vào cách thức trộn keo so với kỳ vọng của phần lớn kỹ sư quy trình.

Tại sao keo bạc lại khó trộn đến vậy

Keo bạc là một hệ ba pha — vảy bạc, thủy tinh frit và chất mang hữu cơ — và mỗi pha đều gây cản trở cho các pha còn lại trong quá trình trộn:

• Hiện tượng lắng đọng và phân tầng.
  Vảy bạc có mật độ cao và kích thước nhỏ; chất mang hữu cơ lại nhẹ.
  Khi để tự nhiên, hai thành phần tách rời nhanh chóng, dẫn đến hiện tượng lắng đọng trong quá trình lưu trữ và lớp trên cùng của mẻ sản xuất bị thiếu bạc do trộn không đều.
• Độ nhớt cao, không có khả năng chảy.
  Các công thức có hàm lượng chất rắn cao và không chứa dung môi cực kỳ đặc.
  Khuấy thông thường chỉ làm chuyển động vật liệu gần lưỡi khuấy, trong khi vùng gần thành bình và góc khuất vẫn đứng yên, khiến một phần mẻ sản xuất thực tế không được trộn đều.
• Không khí bị cuốn vào.
  Khuấy nhanh hút không khí vào.
  Các bọt khí vi mô còn tồn tại đến giai đoạn in sẽ gây ra các khoảng rỗng, độ phân giải in kém và độ bám dính yếu sau khi nung kết.
• Nguy cơ oxy hóa.
  Bột bạc tiếp xúc với không khí trong thời gian dài sẽ hình thành lớp oxit bề mặt, làm giảm hoạt tính nung kết và làm tăng điện trở cuối cùng.

Quy trình keo bạc ba giai đoạn

Một đường dây kem bạc mạnh mẽ tuân theo cùng một khung cấu trúc, bất kể bạn đang sản xuất kem bạc mặt trước cho pin quang điện hay kem gắn chip LED:

Giai đoạn 1 — Trộn sơ bộ.
Cân bột bạc, thủy tinh frit và chất mang hữu cơ; trộn sơ bộ ở tốc độ thấp để làm ướt bột và phá vỡ các cụm khô trước khi bắt đầu bất kỳ quá trình xử lý tinh vi nào.

Giai đoạn 2 — Trộn và khử khí.
Đây là giai đoạn quyết định chất lượng kem.
Vật liệu phải được đồng nhất hóa và đồng thời khử khí, lý tưởng nhất là trong môi trường kín hoặc khí trơ nhằm bảo vệ bạc khỏi bị oxy hóa.

Giai đoạn 3 — Nghiền và in.
Một loại kem đã được khử khí hoàn toàn sẽ chảy ổn định, in ra các cạnh sắc nét và không có khoảng rỗng, đồng thời kết sinter thành màng đặc hơn với điện trở bề mặt thấp hơn.

Tại sao máy trộn ly tâm hành tinh là công cụ phù hợp cho kem bạc

Một máy trộn ly tâm hành tinh tấn công tất cả các vấn đề trên cùng một lúc.
Các cốc quay xung quanh trục máy và quay trên trục của riêng mình, tạo ra một trường lực kết hợp:

• Lực ly tâm từ vòng xoay đẩy vật liệu từ trung tâm đến tường cốc, ngăn chặn các mảnh bạc lắng đọng ra.
• Cắt từ xoay ở thành cốc phá vỡ các khối tập hợp và ướt bề mặt vảy.
• Loại khí bằng chân không (tùy chọn) kéo microbubbles ra trong khi trộn, do đó, dán sẽ ra không có bong bóng trong một bước thay vì hai.

Toàn bộ quá trình là không có lưỡi dao.
Không có gì chạm vào vật liệu ngoại trừ chiếc cốc, điều này rất quan trọng đối với một vật liệu có giá trị cao, tinh khiết cao như bột bạc: không có mài mòn lưỡi dao, không có mảnh vỡ kim loại, không nhiễm trùng chéo giữa các lô.

Thiết kế cốc kép trên các mô hình như TMV-310TT cũng cho phép bạn xử lý hai công thức cùng một lúc - tiết kiệm thời gian thực sự khi bạn lặp lại các công thức pha trong R&D.

Lời khuyên thực tiễn dành cho những người pha chế hồ

Bắt đầu với quy mô nhỏ.
Kiểm định công thức của bạn trên máy phòng thí nghiệm có dung tích 100–300 g — dòng máy TMV-310 được thiết kế đúng cho mục đích này — và xác định chính xác tốc độ quay trục, tốc độ quay chung, mức chân không và thời gian trộn cho từng công thức.
Chỉ sau đó mới mở rộng quy mô lên máy lớn hơn để chạy thử nghiệm và sản xuất hàng loạt.

Do toàn bộ dòng máy SMIDA (trộn từ 1 g đến hơn 100 kg; thiết bị từ 150 g đến 100 kg+) đều áp dụng cùng nguyên lý trộn ly tâm hành tinh và cùng logic điều khiển, nên các thông số bạn xác lập trong phòng thí nghiệm sẽ được áp dụng trực tiếp trên các máy sản xuất.
Bạn tránh được câu nói sáo rỗng đắt đỏ nhất trong ngành: một công thức hoạt động tốt ở bàn thí nghiệm nhưng thất bại trong nhà máy.

Các câu hỏi thường gặp

Máy trộn ly tâm hành tinh thực sự có thể khử khí hồ bạc không?

- Vâng.
Với tùy chọn chân không, máy hút buồng xuống mức 0,2 kPa trong khi lực ly tâm đẩy bọt khí lên bề mặt — phần lớn các mẻ hồ hoàn tất quá trình khử khí chỉ trong vài phút.

Việc trộn có làm hư hại các vảy bạc không?

Trộn ly tâm không lưỡi dao tạo ra lực cắt nhẹ nhàng và đồng đều, nhờ đó hình thái và phân bố kích thước của các mảnh vụn được bảo toàn.
Điều này rất quan trọng: các mảnh vụn bị hư hại làm tăng điện trở và ảnh hưởng xấu đến mật độ nung kết.

Tôi có cần khí trơ không?

Các mô hình chân không SMIDA có thể vận hành với các cốc được đậy kín, từ đó hạn chế tiếp xúc với không khí.
Đối với các hồ dán cực kỳ nhạy cảm với oxy hóa, hãy trao đổi với kỹ sư của chúng tôi về các lựa chọn sử dụng khí trơ — chúng tôi có thể tùy chỉnh cấu hình cho phù hợp.

Tôi cần dung tích bao nhiêu?

Chọn dung tích phù hợp với khối lượng mẻ: 150–310 g cho nghiên cứu và phát triển, 700 g đến 4 kg cho quy mô thử nghiệm, và lên đến hơn 100 kg cho sản xuất hàng loạt.
Chúng tôi sẽ hỗ trợ bạn xác định kích thước máy dựa trên khối lượng mẻ mục tiêu và thời gian chu kỳ.

Kết luận

Chất lượng hồ dán bạc được quyết định ngay từ giai đoạn trộn.
Máy trộn hồ dán dẫn điện kiểu hành tinh thực hiện đồng thời ba chức năng — đồng nhất hóa, khử khí và bảo vệ bạc — trong một bước kín duy nhất không dùng lưỡi dao, từ đó cung cấp nguyên liệu đầu vào ổn định cho các quy trình in và nung kết của bạn.

Gửi một mẫu keo của quý khách đến phòng thí nghiệm SMIDA.
Chúng tôi sẽ tiến hành quy trình trộn và khử khí đối với mẫu đó, cung cấp dữ liệu trước và sau khi xử lý, đồng thời đề xuất mô hình và thông số phù hợp nhất cho công thức của quý khách — hoàn toàn miễn phí.