전자 페이스트는 일반적인 용어입니다. 전자 재료 페이스트 또는 액체 형태의 제품입니다. 일반적으로 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 코팅, 패드 인쇄 또는 3D 인쇄를 통해 세라믹, 유리, 폴리머 필름, 실리콘 웨이퍼, 금속 기판 등의 기판에 도포됩니다. 소결 또는 경화 후 기능성 층이나 패턴을 형성합니다. 후막 회로, MLCC, 다층 칩 인덕터, 태양광 전지, 반도체 패키징, 디스플레이 장치 및 센서에 널리 사용됩니다. 이러한 페이스트는 전도, 저항 조절, 유전 특성, 보호 및 투명 전도를 포함한 다양한 기능을 수행합니다. 최신 전자 부품의 고성능과 신뢰성을 달성하는 핵심 소재 시스템입니다.
전자 페이스트는 겉보기에는 단순한 "페이스트"처럼 보일 수 있지만, 본질적으로는 기능성 분말, 바인더, 유기 비히클의 세 부분으로 구성된 다상 복합 시스템입니다. 대부분의 후막 페이스트에서 이 시스템은 기능성 분말, 유리 프릿, 유기 비히클의 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다. 기능성 분말은 전기적 특성을 결정하고, 유리 프릿은 구조적 안정성과 접착력을 보장하며, 유기 비히클은 공정 적응성을 가능하게 합니다. 이 세 가지 구성 요소는 각기 다른 역할을 하지만 상호 의존적이며, 페이스트의 최종 성능을 전체적으로 결정합니다. 일부 특수 응용 분야에서는 유리 프릿을 생략하거나, 대신 수지를 사용하거나, 금속 자가 소결을 이용하는 대체 시스템이 존재한다는 점에 유의해야 합니다.
기능성 파우더
전자 페이스트에서 기능성 파우더는 필요한 전기적 특성을 제공합니다. 선택된 파우더의 종류는 페이스트가 소자에서 수행하는 역할을 직접적으로 결정합니다. 파우더는 도체, 저항기, 유전체 또는 투명 도체 역할을 합니다. 간단히 말해, 기능성 파우더는 전자 페이스트의 궁극적인 기능을 결정합니다. 전자 페이스트에 사용되는 일반적인 기능성 파우더 유형은 다음과 같습니다.
유리 프릿
유리 프릿은 전자 페이스트 제형의 "주요" 성분은 아니지만, 매우 중요한 보조 역할을 합니다. 소결 과정에서 연화되고, 유동하며, 궁극적으로 기판 및 기능성 분말과 함께 굳어지면서 "결합제"와 "구조 개질제"의 이중 역할을 합니다. 주요 기능은 다음과 같습니다.
① 접착제 접합: 고온에서 연화된 유리는 금속이나 산화물 분말을 세라믹, 유리 또는 실리콘 웨이퍼 표면에 효과적으로 "용접"합니다. 유리 프릿이 부족하면 전극의 접착력이 부족하거나 심지어 벗겨질 수 있습니다.
② 밀도화: 유리의 유동성은 입자 사이의 기공을 채우는 데 도움이 되어 소성된 층의 밀도와 무결성을 높이고, 결과적으로 전기적 안정성을 향상시킵니다.
③ 열팽창 매칭: 유리 조성을 조정하면 열팽창 계수(CTE)를 기판의 열팽창 계수와 맞춰 응력을 완화하고 소결 후 균열이나 뒤틀림 위험을 줄일 수 있습니다.
기능성 분말이 전자 페이스트의 전기적 성능을 결정한다면, 유리 프릿은 이러한 특성이 "견고하고 내구성 있게" 유지될 수 있는지 여부를 결정합니다. 전자 페이스트에 사용되는 주요 유리 시스템은 다음과 같습니다.
전자 페이스트의 유리 시스템
| 유리 종류 | 대표 시스템 | 유리 연화점 /°C | 화학적 안정성 | 열팽창 계수 /10⁻⁷°C⁻¹ | 장점 | 단점 |
| 납 기반 유리 | PbO-SiO₂, PbO-B₂O₃-SiO₂, PbO-ZnO-B₂O₃-SiO₂ 등 | 350~600 | 안정성이 좋음 | 70~120 | 높은 저항률, 낮은 유전 손실, 낮은 연화 온도, 우수한 화학적 안정성을 갖습니다. | 인간과 환경에 유해하며 AlN 세라믹을 산화시킬 수 있습니다. |
| 비스무트 기반 유리 | Bi2O₃-B2O₃-SiO2, Bi2O₃-B2O₃-BaO, Bi2O₃-ZnO-SiO2, Bi2O₃-B2O₃-ZnO, Bi2O₃-SiO2-Sb2O₅ 등 | 350~500 | 안정성이 좋음 | 90~150 | 납 기반 유리와 유사: 연화 온도가 낮고 화학적 안정성이 우수합니다. | 산성 저항성이 낮으며 AlN 세라믹을 산화시킬 수 있습니다. |
| 붕산염 유리 | BaO-B2O₃-SiO2, CaO-B2O₃-SiO2-BaO, SiO2-B2O₃-Al2O₃-RO 등 | 300~600 | 덜 안정적 | 90~150 | 일반적으로 열팽창 계수가 높습니다. 낮은 용융 효과는 알칼리 금속, 알칼리 토금속 또는 중금속 이온을 첨가해야만 얻을 수 있습니다. | 화학적으로 불안정하고 상 분리가 일어나기 쉽습니다. |
| 아연 기반 유리 | ZnO-BaO-B₂O₃, ZnO-B₂O₃-Al₂O₃-SiO₂ 등 | 450~600 | 안정성이 좋음 | 60~90 | 화학적으로 안정하고, 열팽창 계수가 낮으며, 접합 강도가 높고, 녹는점이 낮습니다. | 납땜성이 좋지 않고 고온 플럭싱 성능도 비교적 낮습니다. |
참고: 유리 기판, PET, PI 및 기타 투명/유연한 기판에 자주 사용되는 투명 전도성 페이스트는 유리 프릿 대신 바인더 상으로 폴리머(예: 에폭시, 아크릴 수지, PU 등)를 사용하고 낮은 온도 또는 실온에서 경화하는 것이 일반적입니다.
유기 차량
유기 비히클은 유기 용매로 구성됩니다. 비히클 총 중량의 약 65%에서 98%를 차지합니다. 일반적인 예로는 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 트리부틸 시트레이트, 트리부틸 프탈레이트 등), 증점제, 요변제, 계면활성제, 레벨링제가 있습니다. 비히클에는 최소한 유기 용매와 증점제가 포함됩니다.
유기 비히클은 최종 소성층의 전기적 기능에는 기여하지 않지만, 제조 과정에서 페이스트의 가공성을 결정합니다. 유기 비히클의 근본적인 역할은 페이스트에 다양한 도포 공정에 적합한 유동학적 특성과 기판과의 초기 접착력을 부여하는 것입니다. 최근 몇 년 동안 유기 비히클 개발은 저잔류물, 저취, 그리고 친환경성을 지향해 왔습니다. 일부 제품은 친환경 제조의 요구를 충족하기 위해 수성 또는 무기 콜로이드 시스템을 사용하기도 합니다.
요약
기능성 파우더는 전자 페이스트에 필요한 전기적 특성을 제공합니다. 유리 프릿은 이러한 특성이 안정적이고 내구성 있게 유지되도록 합니다. 마지막으로, 유기 비히클은 제조 과정에서 페이스트의 가공성을 보장합니다. 이 세 가지 구성 요소는 명확한 역할 구분을 가지면서도 상호 의존적이며 균형 잡힌 다상 시스템을 형성합니다.
에어젯밀의 적용 및 분류기 밀은 전자 페이스트에 사용되는 기능성 분말과 유리 프릿을 제조하는 데 매우 적합합니다. 은, 구리, 니켈과 같은 기능성 금속 분말의 경우, 에어젯 밀링은 오염 없는 방법을 제공합니다. 높은 전도성과 인쇄성을 보장하는 데 필수적인 정밀한 입자 크기 분포(PSD)와 구형 형태를 얻을 수 있습니다. 마찬가지로, 분급 밀은 유리 프릿과 같은 취성 재료 가공에도 탁월합니다. 제어된 파쇄를 통해 최적의 소결 활성과 결합 강도에 필요한 비표면적을 가진 일관되고 미세한 분말을 얻을 수 있습니다. 통합된 시스템을 통해 탑컷 크기와 분포 폭을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 분류 매우 중요합니다. 이러한 매개변수는 페이스트 유동학, 소결 밀도, 그리고 궁극적으로 소성된 전자 필름의 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.
에픽 파우더
~에 에픽 파우더 머시너리저희는 맞춤형 분쇄 및 분류 솔루션 제공을 전문으로 합니다. 당사의 에어젯 밀과 분류 밀 제품군은 고성능 전자 페이스트에 필수적인 정밀한 입자 특성을 제공하도록 설계되었습니다. 저희의 전문성이 귀사의 분말 생산 공정 최적화에 어떻게 도움이 될 수 있는지 알아보려면 지금 바로 문의해 주세요.
