陈经理 18117403825
导电浆料(由于导电相多为银，故简称导电银浆)是由银粉、粘结相、溶剂和助剂组成的高浓度多相悬浮分散体系，是用丝网印刷或其它印刷技术在不同基材上制备导电布线或面电极的厚膜电子材料，广泛应用于各类厚膜电子元件、敏感元器件、触摸屏、射频识别标签(RFID)、太阳能电池、薄膜开关、柔性电路等领域。
导电浆料在存储、丝网印刷、成膜(湿膜)及固化过程中的每个阶段发生的物理现象各不相同，都要求浆料具有特定的流变特性。事实上，膜层的质量，尤其是膜层的厚度和宽度等几何尺寸，与流变特性相关。同样膜层的各种不良表现如膜层宽化、边缘“圆齿化”、飞墨、毛刺、局部膨胀等，也可从浆料的流变学特征参数中分析原因。通过合适的流变学参数模拟浆料在特定条件下的流变特性，可以为浆料的配方设计和丝网印刷工艺的选择提供依据 。
一、浆料丝网印刷过程中的流变现象
银浆在运输、储存以及印刷的过程中受到了不同力的作用，如重力、刮胶的剪切力、丝网的回弹力、基材产生的物理吸附力及范德瓦尔力等外力；银浆本身也有抵抗外力作用产生流动及变形的内力，包括银粉间的物理吸附力、大分子链间的相互作用力以及大分子链构象的回复力等。银浆对这些外部作用的响应决定了银浆的储存性能、印刷适印性、细线印刷能力、印刷分辨率和印刷后膜层的高宽比等性能。
分析前述浆料丝网印刷成膜过程，可以发现该过程中浆料有 4 个重要的流变状态，分别是：
1.漏网前。回墨刮刀以一定速度平移运动作用于丝网上的浆料，使之存在于丝网掩膜的图形空腔内，如图 1 中(1)~(3)所示。此时剪切力较小且恒定，浆料内部微观结构被适度破坏，粘度降低，浆料的响应主要是屈服与流动，达到稳态时趋于一相对稳定的粘度。可视为浆料印刷始态。
2.漏网中。当涂覆于网版膜层图形(即膜层图形掩膜的空腔)上的浆料受到丝印刮胶产生的向下的分压力及前进方向的分压力的作用时，向下的分压力使掩膜空腔中的浆料压入(挤入)网孔，浆料粘着于印刷承载物表面。漏网瞬间刮胶作用于浆料的剪切力大，剪切速率急剧增大，浆料内部的微观结构被严重破坏，浆料的粘度迅速减小。
3.刮胶前移瞬间。随刮胶前行，丝网抬起并分离，漏印的低粘度浆料承受来自网版的拉应力，浆料内部微观结构进一步被破坏，宏观表现为拉长并颈缩，如图 1 中(4)~(5)所示，直至断裂，如图 1中(6)所示。
4.流平成膜。粘结在承印物上的浆料经拉丝颈缩断裂后应力消除，然后在重力及表面张力的作用下流平，如图 1 中(7)所示，浆料内部微观结构恢复，粘度提高，呈设计图形的湿膜。
二、浆料流变特征参数
从宏观上分析，浆料在丝印成膜过程中的各种物理现象是在力(剪切力、拉应力等)的作用下流动及变形的结果，即各种流变现象；从微观上看，流变过程是浆料微观结构具有明显时间依赖性的破坏与回复。流变过程可以分为 4 个阶段，由浆料丝印过程的流变现象可总结出浆料从储存到成湿膜全过程的流变学重要特征参数。
1.存储阶段：要求不发生沉淀现象。流变学特征参数主要是静置状态下(相当于极低剪切速率)的粘度(即零剪切粘度)。
2.从浆料罐转移至网版阶段：要求能尽快搅拌变稀，便于倒入网框。流变学特征参数主要是剪切变稀特性及屈服应力值。
3.丝网印刷阶段：要求具有良好的丝网印刷适应性，即能获得几何形状及厚度严格可控的湿膜图形。流变学特征参数有剪切力急剧增大时粘度迅速减小的程度(漏印过程)、法向拉伸力及断裂长度的大小(丝网抬高并分离过程)。
4.流平成膜阶段：要求浆料粘度迅速增大以获得设计的网版图形及厚度。流变学特征参数主要有剪切速率迅速减小时粘度急剧增大的程度。
在丝网印刷适应性的定性描述与浆料流变学具体的特征参数之间建立严格的对应关系极其困难，但从上述分析中还是可以总结出重要的流变学特征参数：1) 不同剪切速率下的粘度值；2) 屈服应力值；3) 剪切速率突变(迅速增大和迅速减小)时的粘度变化特性；4) 法向拉伸力和断裂长度。
三、浆料流变性能测试
导电浆料应具有良好的丝网印刷性能，经丝网印刷才能获得严格可控的几何形状及厚度的膜层。分解并分析浆料经丝网印刷成湿膜图形过程中的各种物理现象，可以找到影响浆料丝网印刷成膜特性的流变学性质量化参数，进而指导浆料研制。
1.测试仪器：上海保圣RH-30流变仪
2.浆料的流变性质主要有粘度特性、流动特性、剪切屈服应力、拉伸屈服应力及断裂应变、触变性及粘弹性等。综合考量并获得合适的流变学性质方能使浆料具有良好的丝网印刷特性。对于浆料而言，流变的实质是粘弹性的浆料在不同性质力的作用下其结构的破坏与恢复的特性。
3.流变学测试模式可分为连续旋转测试模式、振荡测试模式及法向拉伸测试模式等，通过数据处理及分析可得到浆料的各种流变性质。
