導電膏在電子紡織品中的應用-深圳市福英達
導電膏在電子紡織品中的應用-深圳市福英達
隨著人們(men) 生活質量提高及柔性電子技術的發展，有不少廠家嚐試將電子技術與(yu) 柔性紡織品相結合從(cong) 而為(wei) 人們(men) 帶來更加智能化的生活。選擇合適的焊接材料是電子紡織品開發商的難題。由於(yu) 電子紡織品電路通常需要滿足高溫和拉伸需求，因此焊接材料需要有著良好的延展性。
導電膏材料
為(wei) 了找到一種合適的電子紡織品導電塗層材料，Wu等人嚐試采用一種環氧樹脂與(yu) 鬆香相結合的方法來滿足高溫和焊點強度的需求。他們(men) 製備的樹脂由含有1.5wt%鬆香的55wt%環氧樹脂（雙酚A二縮水甘油醚），14wt%卡必醇乙酸丁酯，18wt%甲基丙烯酸甲酯和13wt%正丁胺組成。導電膏是由85wt%的鍍銀銅粉(AgCu)和15wt%的樹脂組成。此外還添加了Triton X-100，使導電膏粘度顯著降低。
有趣的是將樹脂放在115℃下加熱固化可以實現環氧樹脂/1-丁胺混合物的交聯，使其在高溫焊接時能夠保持更好的化學穩定性。同時，環氧樹脂與(yu) 少量鬆香混合能夠實現更小的潤濕角，有利於(yu) 焊接的可靠性。
實驗結果
導電膏可以通過鋼網印刷方式塗覆在基板上。導電膏中的樹脂和AgCu顆粒在加熱後會(hui) 在電路上形成一層導電塗層。導電塗層與(yu) 焊料有良好的兼容性。當使用烙鐵在導電塗層表麵沉積焊料熔體(ti) ，熔融焊料會(hui) 迅速擴散到導電塗層上(接觸角很小)。在固化後，導電塗層和焊料界麵處會(hui) 形成金屬間化合物Cu6Sn5從(cong) 而促進焊料的粘附。由於(yu) Ag顆粒含量較少，因而在界麵處未有金屬間化合物Ag3Sn的出現。
圖1.導電塗層和焊料間的接觸角。
圖2.焊料與(yu) 導電塗層界麵處金屬間化合物。
剪切力是判斷焊接可靠性的重要標準。在不同的織物基底上，固化的導電塗層的剪切強度能夠達到20MPa以上。由於(yu) 糊狀物的深度滲透，織物的搭接剪切強度顯示出更好的粘附性。導電膏的延展性表現尚可。在拉伸過程中，由於(yu) 對編織線的強粘附性，在拉伸大於(yu) 30%後，印刷結構的電阻迅速增加。
圖3. 導電膏剪切強度。
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參考文獻
Wu, J.X., Chu, C.P. & Liao, Y.C. (2023). “Solderable conductive paste for electronic textiles”. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, vol.142.
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