Электронная паста ёсць агульны тэрмін для пастападобнага або вадкія электронныя матэрыялыЗвычайна яго наносяць з дапамогай трафарэтнага друку, струменевага друку, пакрыццё, тамподрук або 3D-друк. Паста наносіцца на такія падкладкі, як кераміка, шкло, палімерныя плёнкі, крэмніевыя пласціны або металічныя асновы. Пасля спякання або зацвярдзення яна ўтварае функцыянальныя плёнкі або ўзоры.
Яна шырока выкарыстоўваецца ў тоўстаплёнкавых схемах, MLCC, шматслаёвых індуктарах мікрасхем, фотаэлектрычных элементах, паўправадніковых корпусах, дысплейных прыладах і датчыках. Паста выконвае мноства функцый, такіх як праводнасць, рэгуляванне супраціву, дыэлектрычная, абарончая і празрыстая праводнасць.
На першы погляд электронная паста выглядае як клейкая маса. Па сутнасці, гэта шматфазная кампазітная сістэма. Звычайна яна складаецца з функцыянальных парашкоў, звязальных рэчываў і арганічных носьбітаў.
У большасці тоўстаплёнкавых паст гэтая сістэма ўключае ў сябе функцыянальныя парашкі, шкляныя парашкі і арганічныя носьбіты. Функцыянальныя парашкі вызначаюць электрычныя характарыстыкі. Шкляныя парашкі забяспечваюць структурную стабільнасць і адгезію. Арганічныя носьбіты забяспечваюць адаптыўнасць працэсу. Гэтыя тры кампаненты маюць розныя ролі, але ўзаемазалежныя. Разам яны вызначаюць канчатковыя характарыстыкі пасты.
У некаторых асаблівых выпадках шкляныя парашкі могуць адсутнічаць. Замест іх у якасці структурных кампанентаў выкарыстоўваюцца смалы або самаспякальныя металы.
Функцыянальны парашок — аснова, якая вызначае функцыянальнасць
У электронных пастах роля функцыянальных парашкоў заключаецца ў забеспячэнні электрычных уласцівасцей. Тып парашка непасрэдна вызначае функцыю пасты ў прыладзе. Ён вызначае, ці праводзіць паста святло, ці супраціўляецца, ці ізалюе яна, ці прапускае яго падчас праводнасці.
- Праводная пастаТакія металы, як срэбра (Ag), медзь (Cu), нікель (Ni) або медзь, пакрытая срэбрам. Яны ўтвараюць праводзячыя шляхі і служаць электродамі.
- Рэзістыўная пастаАксідныя парашкі, такія як аксід рутэнія (RuO₂) або аксід родыя (RhO₂). Яны забяспечваюць кантраляванае супраціўленне.
- Дыэлектрычная пастаПарашкі, такія як тытанат барыю (BaTiO₃) або тытанат барыю-стронцыю (BST). Яны забяспечваюць ізаляцыю і назапашванне зарада.
- Празрыстая праводзячая пастаITO (аксід індыю-волава), срэбныя нанаправады або графен. Яны забяспечваюць электрычную праводнасць, захоўваючы пры гэтым прапусканне святла.
Шкляны парашок – «Звязальнае рэчыва» і «структурны рэгулятар»
У пастападобным складзе шкляны парашок не з'яўляецца галоўнай асаблівасцю, але адыгрывае вырашальную ролю. Падчас спякання ён размякчаецца і цячэ. У рэшце рэшт ён застывае разам з падкладкай і парашком. Шкляны парашок служыць як звязальным рэчывам, так і рэгулятарам структуры.
Яго асноўныя ролі ўключаюць:
- АдгезіяШкло размякчаецца пры высокай тэмпературы і злучае металы або аксіды з керамічнымі, шклянымі або крэмніевымі падкладкамі. Без яго электроды могуць адслойвацца.
- УшчыльненнеЯго паток запаўняе пустэчы паміж часціцамі. Гэта павялічвае шчыльнасць плёнкі і паляпшае электрычную стабільнасць.
- Узгадненне цеплавога пашырэнняЗмяненне складу шкла набліжае яго каэфіцыент пашырэння да каэфіцыента пашырэння падкладкі. Гэта памяншае напружанне і прадухіляе расколіны або дэфармацыю.
Функцыянальныя парашкі вызначаюць электрычныя ўласцівасці. Шкляныя парашкі гарантуюць, што гэтыя ўласцівасці застануцца стабільнымі і працяглымі.
ЗаўвагаПразрыстыя праводзячыя пасты, якія выкарыстоўваюцца на шкляных, ПЭТ або поліпрапіленавых падкладках, часта выкарыстоўваюць палімеры, такія як эпаксідная смала, акрыл або поліўрэтан у якасці злучных рэчываў. Яны зацвярдзеюць пры нізкай або нават пакаёвай тэмпературы без шкляных парашкоў.
Асноўныя шкляныя сістэмы ў электронных пастах
| Тып шкла | Прадстаўнічая сістэма | Тэмпература размякчэння шкла (°C) | Хімічны Стабільнасць | Каэфіцыент цеплавога пашырэння (10°C-1) | Перавагі | Недахопы |
| Свінцовае шкло | Pb0-Si0,、Pb0-B,0:-Si0,PbO-Zn0-B,0:-Si0,等 | 350-600 | Добрая стабільнасць | 70-120 | Высокае супраціўленне, нізкія дыэлектрычныя страты, нізкая тэмпература размякчэння і добрая хімічная стабільнасць. | Лёгкаакісляльная AIN-кераміка ўяўляе значную рызыку для чалавека і навакольнага асяроддзя. |
| Вісмутавае шкло | Bi,0;-B,0,-Si0₂、BizO:-B₂0:-BaOBi,0:-Zn0-Si0.Bi,0:-B,0:-Zn0.BizO:-Si0z-Sb,Os等 | 350-500 | Добрая стабільнасць | 90-150 | Высокаўтрымальныя аксіды вісмуту, падобныя да свінцовага шкла, маюць нізкую тэмпературу размякчэння і добрую хімічную стабільнасць. | Лёгкаакісляльная AIN-кераміка дарагая, схільная да выпадзення вісмуту і мае дрэнную кіслотаўстойлівасць. |
| Боратнае шкло | Ba0-B,0:-Si0?Ca0-B,0:-Si0,-Ba0.Si0,-B,0;-AlO;-RO 等 | 300-600 | Не вельмі стабільны | 90-150 | Нізкай тэмпературы плаўлення можна дасягнуць толькі шляхам дадання іонаў шчолачных металаў, шкловалакна на аснове шчолачназямельных металаў або іонаў цяжкіх металаў. | Яны хімічна нестабільныя, звычайна маюць высокі каэфіцыент цеплавога пашырэння і схільныя да фазавага падзелу. |
| Цынкавае шкло | Zn0-B,0;-Si0.Zn0-Ba0-B,0:Zn0-B,0:-Al0:-Si0,等 | 450-600 | Добрая стабільнасць | 60-90 | Яны маюць стабільныя хімічныя ўласцівасці, нізкі каэфіцыент цеплавога пашырэння, высокую трываласць злучэння і нізкую тэмпературу плаўлення. | Яны таксама маюць дрэнную паяльнасць і дрэнныя ўласцівасці флюсу пры высокіх тэмпературах. |
Арганічны носьбіт — ключ да кантролю працэсу
Арганічны носьбіт уяўляе сабой сумесь растваральнікаў (65–981 TP3T па вазе), загушчальнікаў, тыксатропных агентаў, павярхоўна-актыўных рэчываў і мадыфікатараў цякучасці. Як мінімум, ён утрымлівае арганічны растваральнік і загушчальнік. Звычайныя растваральнікі ўключаюць ацэтат дыэтыленгліколю эфіру, трыбутылцытрат і дыбутылфталат.
Нягледзячы на тое, што носьбіты не ўплываюць на электрычныя функцыі, яны кантралююць тэхналагічнасць. Яны вызначаюць рэалогію і пачатковую адгезію да падкладак.
Апошнім часам назіраецца тэндэнцыя да выкарыстання экалагічна чыстых носьбітаў з нізкім утрыманнем рэшткаў і слабым пахам. У некаторых прадуктах нават выкарыстоўваюцца водныя або неарганічныя калоідныя сістэмы для задавальнення патрабаванняў экалагічна чыстай вытворчасці.
Заключэнне
Функцыянальныя парашкі надаюць электроннай пасце яе электрычныя ўласцівасці. Шкляныя парашкі захоўваюць гэтыя ўласцівасці ў стабільнай і трывалай форме. Арганічныя носьбіты забяспечваюць тэхналагічнасць падчас вырабу. Тры часткі выразна падзеленыя па функцыянальнасці, але ўзаемазалежныя. Разам яны ўтвараюць збалансаваную шматфазную сістэму.