LED解決方案之LED導電銀膠來料檢驗

發(fā)布日期：2025-08-01 瀏覽次數(shù)：209

導電銀膠是由銀粉填充入基體樹脂形成的具有導熱、導電及粘結性能的復合材料。基體樹脂固化后作為導電膠的分子骨架，決定了導電銀膠的力學性能和粘接性能。銀粉在基體樹脂中形成連結網(wǎng)絡從而導電、導熱，但同時也會受到基體樹脂的影響。因此，各組分材料的選擇和添加量的確定對導電銀膠的性能影響重大。

導電銀膠物理、化學特性和固晶工藝都對銀膠的粘接、散熱效果發(fā)揮著重要的作用，銀膠的性能優(yōu)劣直接影響LED光源的可靠性能。金鑒實驗室作為專注于LED領域的科研檢測機構，為此金鑒實驗室推出LED導電銀膠來料檢驗的業(yè)務，幫助LED封裝和燈具廠加強品質管控因而提高LED可靠性能。

檢測內容

1. 銀粉粒徑大小、形態(tài)、填充量

銀粉的粒徑、形態(tài)以及填充量會影響銀膠的熱導率、電導率和粘接強度。好的導電銀膠固化后環(huán)氧樹脂少，銀粉顆粒緊密接觸，能夠形成良好的導電、導熱通路。

粒徑大小會影響到導電銀膠的電阻率，使用粒徑大的銀粉制備的導電膠，單位體積內形成的導電通路較少，這樣會降低導電性，而粒徑小的銀粉制成的導電膠，單位體積內形成的導電通路比較多，導電膠的導電性也會比較好。因此，從導電性方面考慮選擇片狀銀粉應該最適合。

粒子形態(tài)基于導電原理的一般選用原則為：粒子相互之間能形成更大的接觸面積。銀粒子的形態(tài)主要有：球狀、磷片狀、枝葉狀、桿狀等四種類型。為使粒子間得到更大的接觸面積，銀粒子形態(tài)選用的優(yōu)先次序為：枝葉狀，磷片狀，桿狀，球狀。其中磷片狀和桿狀較為接近。此外，磷片狀和枝葉狀有時統(tǒng)稱為片狀。

由各類形態(tài)可以看出，接觸面積最大測試片狀粒子。片狀銀粉因為在形成導電通道時是線接觸或者面接觸，更有利于電子傳輸，從而能夠提高銀粉的利用效率，節(jié)約銀粉、降低生產(chǎn)成本。因此片狀、粒徑小的銀粉導熱、導電性能好于圓狀、粒徑大者。

銀粉填充量大，導電銀膠固化后體積電阻率低，熱傳導性高，但同時粘接強度下降，因此銀粉的填充量影響到膠體的電阻率、熱傳導性和粘結強度。金鑒實驗室擁有專業(yè)的測試設備，能夠對LED進行嚴格的檢測，致力于為客戶提供高質量的測試服務，為LED在各個領域的可靠應用提供堅實的質量保障。如需進行專業(yè)的檢測，可聯(lián)系金鑒檢測顧問189-2421- 3655。

2. 固晶后是否存在分層、銀粉分布不均的現(xiàn)象

銀粉顆粒以懸浮狀態(tài)分散在漿料體系中，銀粉和基體之間由于受到密度差、電荷、凝聚力、作用力和分散體系的結構等諸多因素的影響，常出現(xiàn)銀粉沉降分層現(xiàn)象，如果沉降過快會使產(chǎn)品在掛漿時產(chǎn)生流掛，涂層厚薄不均勻，乃至影響到涂膜的物化性能，分層也會影響器件的散熱、粘接強度和導電性能。

3. 體積電阻率、粘接強度

體積電阻率是銀膠材料每單位體積對電流的阻抗，用來表征電流在銀膠中流通的難易程度。通常體積電阻率越低，銀膠導電性能越好。金鑒實驗室在LED測試方面具有豐富的經(jīng)驗，實驗室擁有一支由國家級人才工程入選者和資深技術專家組成的團隊，能夠針對LED提供具體的解決方案。

粘接強度是銀膠單位粘結面上承受的粘結力，粘接強度主要包括膠層的內聚強度和膠層與被粘面間的粘接強度。其大小與膠黏劑的組成、黏料的結構與性質、被粘物的性能與表面狀況及使用時的操作方式等因素有關。粘接強度是評價各種膠粘劑質量的重要指標之一。將導電膠應用于微電子封裝，不僅要提供良好的導電連接，而且需要具有良好的力學性能。

4. 玻璃化轉變溫度

環(huán)氧樹脂在某一溫度下，表現(xiàn)出類似玻璃既硬又易碎的特性，便稱此材料處于玻璃狀態(tài)，而該臨界溫度(范圍)則是此一材料的玻璃轉移點或玻璃轉移溫度，符號Tg。超過這個轉化溫度之后，固態(tài)的膠體會變脆，比較容易裂解。LED芯片在工作過程中將產(chǎn)生大量的熱量，而固晶層是散發(fā)熱量的重要通路，因此固晶層中的環(huán)氧樹脂膠必須具有良好的耐熱性，確保芯片工作過程中固晶底膠不會因為高溫而變脆開裂失效。

5. 熱膨脹系數(shù)

導電銀膠的基體是環(huán)氧樹脂類材料，熱膨脹系數(shù)比芯片和支架都大很多，在燈珠的冷熱沖擊使用環(huán)境中，會因為熱的問題產(chǎn)生應力，溫度變化劇烈的環(huán)境中效應將更為加劇，膠體本身有拉伸斷裂強度和延展率，當拉力超過時，那么膠體就裂開了。固晶膠的在界面處剝離，散熱急劇變差，芯片產(chǎn)生的熱不能導出，結溫迅速升高，大大加速了光衰的進程。因此為了避免銀膠開裂的現(xiàn)象，對導電銀膠的熱膨脹系數(shù)的來料檢驗尤為重要。

金鑒案例

案例分析（一）

某公司的LED燈珠可靠性出現(xiàn)問題，通不過LM-80認證，委托金鑒實驗室查找失效原因。金鑒通過對不良燈珠作解剖分析，發(fā)現(xiàn)固晶膠出現(xiàn)嚴重的分層現(xiàn)象，即樹脂沉在下面，銀粉浮在上面，與基板接觸的不是銀粉，而是樹脂，這樣會增加燈珠的熱阻，降低產(chǎn)品的可靠性。我們建議該公司加強對膠水的來料檢驗，規(guī)范膠水的使用工藝。

掃描電鏡圖片顯示銀膠分層

案例分析（二）

某客戶燈珠出現(xiàn)死燈現(xiàn)象，委托金鑒實驗室分析原因。

金鑒對燈珠解剖分析發(fā)現(xiàn)導電銀膠存在分層現(xiàn)象，部分銀粉沉入到底部，形成致密的一層。銀微粒含量過高，被連結樹脂所裹覆的幾率低，固化成膜后銀導體的粘接力下降，出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，電性不再提高，電阻值增大，進一步影響芯片散熱，如此惡性循環(huán)后，最終導致固晶層與支架之間完全剝離，導電通路被斷開，并造成燈珠死燈失效。我們建議客戶加強銀膠的來料檢驗，規(guī)范銀膠的使用工藝。