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银胶vs银浆:一字之差,却是电子焊接的“两种技术路线”!

10/20 11:31
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在电子封装车间里,常有新手工程师拿着银色膏体问:“这是银胶还是银浆?能通用吗?” 其实,两者虽都含“银”且呈膏状,却因配方逻辑不同,成了适配不同场景的“专用焊料”—— 银胶是“粘结+导电”的多面手,银浆(尤其是烧结型)是“高可靠互连”的专家。作为半导体专业焊料生产厂家,傲牛科技工程师今天从成分到应用,把这两种材料的差异讲透,避免选型踩坑!

一、成分拆解:从“核心配方”看本质不同

先从最核心的配方说起,毕竟材料的性能都是由成分决定的。

银胶是“银粉+树脂胶黏剂”的粘结型体系,其功能很明确,就是“既要粘得牢,又能导电”。所以,银胶配方里树脂占主导,典型成分配比:

银粉(45%-75%质量占比):多为微米级球形银粉(粒径1-10μm),纯度99.9% 以上,主要作用是导电,银粉含量越高,导电率越强。

热固性树脂(20%-40%质量占比):以环氧树脂、硅树脂为主,是“胶”的核心——加热固化后形成绝缘胶层,把银粉和元器件牢牢粘在基板上,同时隔绝潮气和腐蚀。

助剂(3%-5%):含偶联剂(提升树脂与基板附着力)、消泡剂(避免固化产生气泡),无强活性助焊成分,靠银粉直接接触导电。

而银浆根据不同的功能特点和应用场景,分“导电涂层型”和“烧结互连型”两种,配方天差地别,名称也不一样,前者叫导电银浆,后者叫烧结银浆。虽然都叫银浆,其实不是同一种焊接材料,而是两类材料的统称,核心差异在“是否靠烧结形成金属键”。下面讲述一下两者区别。

导电银浆(涂层用):侧重“形成导电层”,配方是“银粉(60%-85%?+?树脂(10%-25%)+ 溶剂(5%-15%)”——树脂和溶剂作用是让银浆能印刷、成膜,固化后靠银粉颗粒接触导电,无冶金结合。

烧结银浆(互连用):侧重“高可靠连接”,配方是“纳米/亚微米银粉(80%-95%)+ 低树脂载体(5%-20%)”——树脂仅起分散银粉和辅助成型作用,高温(150-300℃)烧结时树脂挥发,银粉靠表面能融合成致密银层,形成类似纯银的冶金连接。

二、性能 PK:导电、耐温、可靠性差在哪?

性能指标 银胶 导电银浆(涂层用) 烧结银浆(互连用)
连接本质 树脂粘结(物理固定) 树脂固定+银粉接触(物理导电) 银粉烧结(冶金结合)
导电率 10?-10? S/m(低,受树脂阻隔) 10?-3×10?S/m(中、银粉密集) 5×10?-6×10? S/m(高,接近纯银)
导热率(W/m?K) 10-50(树脂导热差) 15-80(银粉占比高则导热好) 200-300(致密银层导热强)
耐温性 ≤100℃(树脂高温易老化) ≤80℃(树脂软化失效) ≤200℃(短期耐 400℃,纯银熔点 961℃)
机械强度(MPa) 5-15(树脂粘结力) 2-8(仅涂层,无结构强度) 35-50(金属键强度,抗振动)
抗腐蚀能力 中等(树脂隔绝潮气) 低(涂层易磨损) 高(致密银层抗盐雾)

一句话总结:银胶“能粘但性能一般”,导电银浆“能涂但不结实”,烧结银浆“又强又耐用但成本高”。

三、应用场景:选对材料,避免产品失效

银胶:热敏、低功率场景的“性价比之选”

银胶靠低温固化(80-150℃)和粘结特性,适合不需要高功率、但怕高温的场景,以下为典型应用场景。

1、LED 封装:直插式LED的芯片与支架粘结(120℃固化,避免荧光粉高温失效)、Mini LED背光板的灯珠固定;

2、柔性电子:折叠屏OLED驱动芯片与柔性基板连接(树脂胶层抗弯折,不会像锡膏那样开裂);

3、低功率传感器:温度传感器湿度传感器的芯片固定(芯片不耐高温,且仅需微弱电流传导);

导电银浆:“导电涂层”的专用材料

导电银浆不负责“结构连接”,只用来制作电极、导线或屏蔽层,典型场景:

1、光伏电池:晶硅太阳能电池的正面电极(丝网印刷成细栅线,导电并收集电流);

2、触摸屏:ITO导电玻璃的引线(印刷在玻璃边缘,连接主板与触摸屏);

3、电子标签(RFID):芯片与天线的导电连接(薄涂层即可满足低功率信号传输);

4、抗静电涂层:LCD屏的防静电屏蔽层(印刷在屏体表面,避免静电损伤芯片)。

烧结银浆:高功率、高可靠场景的“刚需材料”

烧结银浆靠优异的导电导热和耐温性,垄断了高功率、极端环境的核心封装场景:

1、新能源汽车SiC/IGBT功率模块封装(电驱系统、车载充电机,200℃高温下稳定工作,抗振动);

2、光伏逆变器:高功率IGBT芯片互连(导热率是锡膏的4倍,避免芯片过热烧毁);

3、航天军工:卫星电源模块、导弹制导芯片(-55℃——150℃温循下不变形,耐辐射);

4、医疗设备:MRI(核磁共振)电源模块(长期高功率运行,无老化风险,寿命10年以上)。

四、工艺与成本:设备、操作、花钱都不一样

工艺&设备:复杂度差3个等级

材料类型 核心工艺 关键设备 操作难度
银胶 点胶→低温固化(80-150℃/30min) 手动/自动点胶机(1-5 万元)、烘箱(0.5-2 万元) 简单(新手1小时上手)
导电银浆 丝网印刷→预烘→固化(100-120℃/20min) 丝网印刷机(5-30 万元)、

预烘炉(1-3 万元)

中等(需调印刷压力)
烧结银浆 印刷/点胶→惰性气氛烧结(150-300℃/60min) 高精度印刷机(20-50 万元)、

真空/氮气烧结炉(50-200 万元)

高(需控温/控气氛)

成本对比:从“几块钱”到“几千块”

材料成本:导电银浆(800-3000元/kg)<银胶(5000-20000元/kg)<烧结银浆(10000-50000元/kg);

设备成本:银胶(1-10万元)<导电银浆(10-50 万元)<烧结银浆(100-300 万元);

单位成本:LED用银胶(0.0元/颗灯珠)vs 光伏用导电银浆(0.5元/片电池)vs 汽车SiC模块用烧结银浆(50元/个模块)。

五、选型口诀:1 句话搞定材料选择

要“粘结+低温”:选银胶(比如LED芯片固定)。

要“涂层+导电”:选导电银浆(比如太阳能电池电极)。

要“高功 +高可靠”:选烧结银浆(比如汽车SiC模块)。

比亚迪

比亚迪

比亚迪是一家致力于“用技术创新,满足人们对美好生活的向往”的高新技术企业。比亚迪成立于1995年2月,经过20多年的高速发展,已在全球设立30多个工业园,实现全球六大洲的战略布局。比亚迪业务布局涵盖电子、汽车、新能源和轨道交通等领域,并在这些领域发挥着举足轻重的作用,从能源的获取、存储,再到应用,全方位构建零排放的新能源整体解决方案, 比亚迪是香港和深圳上市公司,营业额和总市值均超过千亿元。

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