纳米银线导电银胶

技术编号：T2016090019成熟度：生试阶段 来源地：中国 价格：面议   所属领域：材料科技  此技术可用于：功能材料

亮点

新型的纳米界面导电材料——纳米银线，可广泛应用于光伏、LED、IC等高新技术产业，打破国外高端技术的垄断。

方案描述

一、详述

1. 技术背景

LED是Light Emitting Diode的缩写，即发光二极管，是一种半导体固体发光器件，它是利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合，引起光子发射而产生光。2004年全球LED市场规模为47亿美元，到2008年增长到69亿美元，年平均增长率约为13%。2013年我国半导体照明产业整体规模达到了2068亿元，较2012年的1520亿增长34%。

集成电路（integrated circuit）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。

我国是芯片消费大国，不过长久以来我国芯片进口金额超过石油等大宗商品进口规模，集成电路产业发展严重依赖国外技术，国家安全与经济发展都面临考验。高端导电胶基本被美、日公司（3M、杜邦、住友、住矿、日立等）垄断。国内各行业尤其是IC、LED、光伏对国外导电银胶依存度几乎达100%，使得导电银胶在最终产品价格中虽然只占1%-2%，但国外公司仅凭导电银胶就能做到对我国这些行业的技术垄断。

在此背景下，我国出台了包括《集成电路产业发展推进纲要》在内的多项“强芯”政策，并成立国家产业投资基金以扶持本土芯片产业发展。2017年中国IC市场规模将由2014年的1000亿美元成长至1500亿美元，占据全球市场38%的比例。IC、LED、光伏等行业的技术发展快，要求导电银胶的应用研发要跟上大行业节奏，这对生产厂家的研发能力要求较高。

为了解决传统产品导电性的不稳定、生产成本高、抗冲击强度差等缺点，本技术方案提供一种新型的纳米界面导电材料——纳米银线，可广泛应用于光伏、LED、IC等高新技术产业。

2. 技术原理

· 高质量单晶纳米银线制备技术

利用乙二醇溶剂热法，采用高分子PVP作为吸附剂和软模板，从硝酸银中制得纳米银线。不仅提高AgNO₃浓度达0.5M以上，且可以量产；生产工艺简单，反应条件温和可控，所用原料廉价易得，放大合成以及产业化优势明显。

产物不仅产量很高，而且纯度很高，基本上没有其他非线状形貌存在。通过粉末衍射以及电子衍射结果可知，产物的结晶性很好，产物均为单晶银线。 

· 银纳米线尺寸控制工艺

通过改变AgNO₃溶液浓度和反应温度来得到纳米银线。

· 纳米银线导电银胶合成工艺

首次将纳米银线应用到导电胶技术中，在体系中容易形成导电网络。本工艺不仅可以降低生产成本，银用量从传统70%-80%减少到35%—45%；还提升导电效率：电阻率5×10^-5 —10^-4 Ω·cm，远低于传统导电胶的电阻率5×10^-3 Ω·cm。

· 纳米银线表面处理工艺

通过醛类还原法去除银表面电导率低的Ag₂O，并通过短链的二羧酸去除银表面影响导电性的脂肪酸类有机润滑剂，从而来提升导电率。

· 纳米铜粉导电材料

此项目通过填充铜粉改变导电材料的特性，例如电阻率，产生高氧化高弥散的导电材料。

2 优势

本技术方案具有以下几点优势：

1. 银用量减少，生产成本降低；

2. 导电效率提高，导电效果更好；

3. 铜胶满足客户差异化的要求；

4. 本土化产品更加了解客户要求。

三、应用

本技术适用于光伏，LED和集成电路等高新技术产业，特别是在纳米元器件和纳米封装领域有着高端要求的用户。