IKA反應釜在電子漿料研發領域中的應用

介紹

電子漿料是制造電子元器件功能電極或厚膜屯路的關鍵材料。它是通過有機載體將各種功能粉末分散成一體，然后在半導體基板或其它基板上印刷形成導體、電阻體、絕緣體或電容體等。IKA真空乳化釜應用于有機載體的制備，通過溫度、轉速、真空等參數的調控，幫助達到最佳工藝。

電子漿料介紹：

電子漿料是制造電子元器件功能電極或厚膜屯路的關鍵材料。它是通過有機載體將各種功能粉末分散成一體，然后在半導體基板或其它基板上印刷形成導體、電阻體、絕緣體或電容體等。電子漿料作為一種具有一定流變性和觸變性的糊狀物，它來源于傳統的陶瓷業和涂料工業。

電子漿料的應用范圍很廣，其中最常見的是太陽能電池。在整個太陽能電池制作過程中太陽能電池結構的合理設計、太陽能電池材料的外延生長和電池的后工藝制作是太陽能電池制作的三個最基本環節。

太陽能電池正、背面電極的絲網印刷和燒制工藝作為太陽能電池單體制作的最后一道工序，而銀電子漿料是太陽能電池器件制作所需的關鍵材料之一，以銀電子漿料為例，它主要由三大部分組成：

起導電作用的超細金屬銀粉、熱處理后起固化助熔作用的無機相(玻璃粉)、低溫時起粘結作用的有機相(有機載體)。

電子漿料有機載體的重要性：

有機載體的作用是使固體形態的銀金屬功能相、無機玻璃相和其它作用的固體超細顆粒的混合物分散成具有流體特性的漿料，以便于轉印到硅基板上，形成所需圖形。換言之，有機載體就是把金屬粉和做粘合用的玻璃粉及其它固體粉末混合分散成膏狀漿料。有機載體通常由溶劑(揮發成分)、增稠劑(非揮發成分)、流動性控制劑、表面活性劑等組成，每種成分可以是一種或數種材料組成。

特別是要求電子漿料有良好的觸變性，有機載體的研發尤為重要。有機載體的組分、含量、揮發特性等對漿料性能有著直接影響。

有機載體制備中的幾個關鍵點：

(1)、有機載體膏狀物的均一性，氣泡、分散程度等；

(2)、有機載體中溶劑的揮發性，最大限度減少溶劑的揮發；

(3)、有機載體中的成分需要在一定的溫度下溶解(一般80?C左右)，還要保持攪拌。

IKA真空乳化釜介紹：

IKA可以提供從500mL至2000L反應系統的完整方案，包括：攪拌、均質、加熱、pH測量、真空、扭矩測量 (粘度) 以及軟件采集數據。

(1)、均質：IKA反應器可配備 Ultra Turrax T25分散機，通過合適的分散刀具的選擇，得到不同大小的顆粒度，最低可達1μm；

(2)、攪拌：IKA配備了Eurostar200 P4攪拌機，最大處理粘度可達150000 mPas，并可定時操作，TFT大數顯屏；

(3)、加熱：IKA的夾套反應器允許外接恒溫循環器，對樣品進行加熱甚至冷卻。如果恒溫器連接了外置的溫度傳感器，可對樣品溫度實現實時監控；

(4)、扭矩測量(粘度)：IKA配備的Eurostar200 P4允許在物料處理過程中監控物料的粘度變化。圖示展示一個樣品在反應器中先被加熱后冷卻的過程。

(5)、真空：從產品中去除氣泡是一件非常困難及耗時的任務，真空環境以及緩慢攪拌，可以盡可能地減少甚至避免氣體對樣品的影響。IKA配備的Eurostar200 P4最高轉速達530rpm，最低僅4 rpm；而真空泵LVS105T最低真空度可達2 mbar，同時分散機的真空滾球軸承和釜蓋保證了低真空值的實現。

(6)、靈活性：除了以上性能外，IKA的反應釜蓋配有標準的NS29及NS14接口，最大限度的滿足了如pH測量、回流冷凝、給料裝置等的應用。

(7)、數據采集：實際上，為了保證工藝的重現性，數據的記錄和模擬將變得尤為重要。以上提到的轉速、溫度、pH、真空等，都可以通過IKA的Labworldsoft軟件進行采集，通過儲存、顯示及導出excel數據。