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  • 國內外導電銀粉和銀漿市場概要狀況

          國內外導電銀粉和銀漿市場概要狀況?  


    銀有如下幾方面特性:***常溫導電性?***導熱性?最強的反射特性?感光成像特性?抗菌消炎特性。? 由于以上特性以及相對化學穩定性(高溫下不氧化的最廉價金屬),使其廣泛應用于現代工業中,隨著電子工業的發展,銀的導電性和導熱性使其成為電子工業不可缺少的材料。目前銀在電子工業中應用已成為其使用的最主要方面。在電子工業中銀也存在著自身的缺點。主要反映在三個方面即:抗焊錫浸蝕能力差、銀離子遷移、硫化。因此有些情況下要加入鉑、鈀來改善其缺陷。銀在電子工業中應用,可以分為微電子(小功率、低電壓)和電氣(高功率、高電壓)兩個方面,隨著民用電氣的不斷發展的輕、小、薄趨勢。在微電子方面的使用將成為最主要的方面。而銀在微電子工業中的應用形式是薄層化,源于電子機器輕、小、薄以及成本的要求,要實現薄層化目前主要的技術包括厚膜漿料技術、電鍍技術、其它物理方面(汽相沉積、濺射),其中厚膜漿料技術由于投資少、量化生產容易,適用于各種基材,成膜條件簡單,使其成為實現導電膜層的最主要方式。??


    在電子工業中厚膜和薄膜的區別不是膜厚,而是不同的成膜方式。以印刷、燒結成膜方式為厚膜工藝。而厚膜工藝的核心就是銀導體漿料。厚膜漿料(Thick?film?pastes)始于上世紀三十年代的美國,當時在BaTiO3單板電容器基板上如何形成電極,聯想到歷史上的陶瓷上釉工藝,將玻璃粉作為粘接相與銀粉和載體(有機聚合物+溶劑)混合加工為具有***變特性的“膏狀物”或稱油墨,通過印刷燒結方式在陶瓷上形成引導電膜,從而產生了厚膜漿料。'?v:?? 厚膜漿料(Thick?film?pastes)分為三類即導體、電阻、介質,其中最主要的,使用量***是導體漿料,而導體漿料的主體是銀導體漿料,是由銀粉、粘接相、有機載體三部分組成。隨著微電子工業的迅速發展厚膜漿料也不斷發展,突破了原始基本概念。目前以銀粉作為主體功能材料的“油墨類”材料可分為三類:



    銀含量

    成膜方式

    應用

    銀導電涂料

    20-60%

    噴涂、浸涂

    電極/電磁屏蔽?

    銀導體材料?

    40-70%

    印刷(油墨狀)

    電子元器件電極、導電線路

    銀導電膠

    60-90%

    點膠

    導電連接?

     

    ? ?以上“?油墨狀”銀導體材料統稱為銀導體漿料。在以上三類構成的銀導體漿料之中,??使用方式為印刷的銀導電漿料是主體。銀導電漿料又分為兩類:①聚合物銀導電漿料(烘干或固化成膜,以有機聚合物作為粘接相);②燒結型銀導電漿料(燒結成膜,燒結溫度>500℃,???玻璃粉或氧化物作為粘接相)。? 銀粉按照粒徑分類,平均粒徑<0.1μm(100nm)為納米銀粉;?0.1μm<?Dav(平均粒徑)?<10.0μm為銀微粉;Dav(平均粒徑)>?10.0μm為粗銀粉。粉末的制備方法有很多,就銀而言,可一次采用物理法(等離子、霧化法),化學法(硝酸銀熱分解法、液相還原)。由于銀是貴金屬,易被還原而回到單質狀態,因此液相還原法是目前制備銀粉的最主要的方法。即將銀鹽(硝酸銀等)溶于水中,加入化學還原劑(如水合肼等),沉積出銀粉,經過洗滌、烘干而得到銀還原粉,平均粒徑在0.1-10.0μm之間,還原劑的選擇、反應條件的控制、界面活性劑的使用,可以制備不同物理化學特性的銀微粉(顆粒形態、分散程度、平均粒徑以及粒徑分布、比表面積、松裝密度、振實密度、晶粒大小、結晶性等),對還原粉進行機械加工(球磨等)可得光亮銀粉(polished?silver?powder),片狀銀粉(silver?flake)。? 構成銀導體漿料(簡稱銀漿)的三類別需要不同類別的銀粉或組合作為導電填料,甚至每一類別中的不同配方需要不同的銀粉作為導電功能材料,其目的在于在確定的配方或成膜工藝下,用最少的銀粉實現銀導電性和導熱性的***利用,關系到膜層性能的優化以及成本。根據銀粉在銀導體漿料中的使用。?


    現將電子工業用銀粉粉為七類:?


    ①高溫燒結銀導電漿料用高燒結活性銀粉?

    ②高溫燒結銀導電漿料用高分散銀粉??

    ③高導電還原銀粉、電子工業用銀粉??

    ④光亮銀粉??

    ⑤片狀銀粉??

    ⑥納米銀粉

    ⑦粗銀粉?


    注:w①②③類統稱為銀微粉(或還原粉),⑥類銀粉在銀導體漿料中應用正在探索過程中,⑦類粗銀粉主要用于銀合金等電氣方面。

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    一.國內銀粉銀漿市場情況?


    1.國內銀粉,銀漿市場概況)? 從“六五”攻關到“八五”攻關,***均將銀粉銀漿列為重點新材料領域,投入較多的科研經費和力量,加上上世紀八十年代始于電子元器件引進線相關的市場推動力。國內電子工業用銀粉的開發和生產取得一定的進步。一段時間以來,電子制造業向中國轉移,而形成銀粉、銀漿巨大的市場。? 目前國內微電子工業用銀粉的總產量以2015年為例,總產量約為190噸,總需求量1000-1200噸。?


    2.國內銀漿生產狀況? 生產企業包括東莞杜邦電子電子材料有限公司(美國獨資),上海住礦電子漿料有限公司(中日合資),上海大洲電子材料有限公司(韓資),無錫新光電子材料有限公司(日資),上海京都ELEX電子材料有限公司(日資),上海致嘉科技股份有限公司(臺資),上海寶銀電子材料有限公司,寧夏東方特種材料有限公司,貴研鉑業股份有限公司,西安宏星電子漿料公司,廣東風華高科電子集團公司,云南西智電子材料公司,昆明諾曼電子材料有限公司,貴州振華亞太高新電子材料有限公司,深圳圣龍特電子材料有限公司,東莞良邦電子材料有限公司,昆明自邦電子材料有限公司,深圳銀輝電子材料有限公司。? 國內生產企業目前中低端漿料(分立元件電極漿料、線路板導線、片式元件用部分漿料),而且以導體漿料為主,外資或國外公司生產中高端漿料(如LTCC,多層元件內電極,太陽能電池,PDP用漿料,導電膠等),除了導體之外,還有電阻和介質漿料。?


    3.國內銀漿使用狀況? 2015年銀漿產量為775噸。?


    目前使用***的幾種銀漿包括:


    ①PET為基材的薄膜開關和柔性電路板用低溫銀漿,主要使用單位為深圳嘉冠華、江西安達、東莞淳安、東莞(蘇州)科德、蘇州盛方、嘉億電子等,總用量達到220噸-250噸/年。


    ②單板陶瓷電容器用漿料,主要使用企業包括東莞宏明電子股份公司,昆明萬峰電子股份公司,四川宏科電子有限公司,陜西華星電子公司,臺灣惠僑電子公司,風華集團,山東同佶電子等,總量年80-100噸。


    ③壓敏電阻和熱敏電阻用銀漿,主要使用廠家包括聯順電子(廣東惠陽),舜全電子(東莞虎門),西安795廠,西安無線電二廠,東莞龍基電子,廣州綸麒電子,成都鐵達電子,東莞嵩隆電子,江蘇武進興勤電子,廣西北海新銳電子,汕頭鴻志電子,佛山科光電子等,年用量80-120噸。④壓電陶瓷用銀漿主要使用廠家有東莞思成特電子,深圳聲輝電子,廣州大通電子,番禺奧迪威電子,廣州杰賽科技股份,振華電子集團等,總需要量50-60噸/年。⑤碳膜電位器用銀電極漿料,主要的使用廠家有:臺灣寶德華精密電子,成都宏明電子集團,東莞新圣電子,東莞華應電子,東莞致太電子,東莞臺灣福躍電子等,年用量在20-50噸。&?E? 注:以上均是以國內生產的漿料為主,實為技術水平在中低端的漿料,基本上實現80%以上國產化。? 另一類銀漿是片式元件(片式電感、片式電容、片式電阻)用的內外電極銀漿,主要用戶北京村田、上海京瓷、天津松下、天津安施電子、風華高科、振華科技、深圳順絡、深圳南玻,北海銀河、蘇州國巨等,銀漿年用量80-100噸,80%以上需進口。#? 還有用于其它方面的銀漿如:厚膜集成電路導體銀漿,太行能電池電極銀漿、汽車后擋玻璃化霜用銀漿,導電粘接用的銀導電膠、電磁屏蔽用銀導電涂料,主要用戶包括單晶硅、多晶硅太陽能電池廠家,如:無錫尚德、云南半導體廠、上海綠色能源有限公司等數十個廠家。汽車玻璃生產廠家如深圳南玻、福建躍華、武漢皮爾金頓等。涂料使用廠家如TCL、富士康,以上特殊方面銀漿用量100-120噸,90%以上依賴進口。??

     

    二.國外銀粉、銀漿市場概況

    1.因為厚膜漿料是集粉末冶金、化工、電子、材料幾位一體的高新技術領域,世界上僅有少數發達***從該領域的研究、開發和生產,主要集中在日本和美國,就日本而言,從事銀粉和銀漿開發和生產的公司,從上世紀六十年代幾家擴展到現在的幾十家,研究內容不斷細化,都有自己的特點和專攻內容,美國也有從事銀漿和銀粉方面研究開發生產的公司十幾家。市場競爭相當激烈,銀漿也由傳統的電子元器件電極和線路板導電線路形成用擴展到醫療、裝飾、能源等新領域。據2006年美國研究人員調查報告數據,2006年全球銀粉和銀漿市場總量為:銀粉2500噸-3000噸,銀漿5000-6000噸。?


    2.國外銀粉銀漿料生產廠家? 銀粉、銀漿料生產廠家主要集中在日本和美國。日本有住友金屬、材田制作所,田中貴金屬、福田金屬、日本昭榮化學、東芝化學、德力化學、日本制鐵、同和礦業、藤倉化學、富士化研、京都ELEX、新日本化金、ニホンハニダ株式會社、ナシクス株式會社、美國Ferro、美國Acheson、英國Esl、美國杜邦、美國Goldsmith、英國Johnson?metthey、美國metech等,其中以美國杜邦、日本住礦、美國Ferro技術開發能力最強,現有產品種類和產量***,就銀粉而言,美國Ferro公司和Goldsmith公司均有60種以上的不同種類(物理化學特性不同)的銀粉,美國杜邦導體漿料品種至少有50種以上,不同的基材、成膜條件、膜層性能、可靠性的要求需要不同的銀導體漿料,而不同的銀導體漿料需要不同的銀粉,目前基本上沒有國際標準、***標準和行業標準,只有企業標準(針對單項產品)。

     

    三、影響銀粉、銀漿行業發展的因素分析9?b9?z+?`$?A7?A+.?C;?v4?@.?Q5?

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    1.電子、電氣行業發展狀況? 上世紀五十年代以來,電子工業迅速發展改變了世界、改變了人們的生活,使世界向信息化邁進一大步,并將成為21世紀發展前景***的一個方面,在銀的工業用途中,在上世紀50年代后,照相工藝始終是銀使用量***的一個方面,但是由于電子技術的不斷發展(數字技術的應用),從本世紀開始照相工業用銀量不斷減少,但工業用銀量卻在不斷增加,主要原因是電子、電氣領域的使用量大幅增加,抵消了銀在照相工業中用量的減少。智能化、信息化、輕、小、薄是電子工業的發展趨勢,并將不斷改變軍工、工業、民用等任何方面,而它的基礎是電子元器件,而電子元器件發展的核心動力是新材料,和材料科學的進步,所以銀在電子電氣中的使用量將不斷增加,銀粉和銀漿將成為銀使用的一個主要方式之?


    2.成本問題? 銀價從2001年的4-6美元/盎司到2007年3月的***21美元/盎司,銀價和其它有色金屬一樣經歷了價格暴漲的一段期間。而這段時間內,作為終端產品的電子機器價格卻不斷下降,自然給電子元器件廠家施加了兩頭壓力。在這種情況下如何減少和替代銀的使用成為急需解決的問題,因此材料廠家和研究機構也投入了不少力量,現有銀粉銀漿產品在滿足用戶性能要求的前提下,不斷減少銀含量降低成本,用Cu、Ni、Al完全替代銀等多種嘗試。雖然在要求不高的電磁屏蔽涂料方面,鍍銀銅粉取得一定的進展,但銀的導電性、導熱性和化學安定性是其它金屬很難替代的。加上銀供需關系以及價格的回調,在未來一段時間內,電子工業用的導體漿料仍然會是銀導體漿料為主,銀粉和銀漿的使用量還會不斷增加。? 


    3.中國電子及在華投資電子工業的發展情況從上世紀八十年代以來,中國靠引進生產線和技術實現了一般電子元器件的規?;a,并隨著消化和吸收,在電子元器件行業雖然高端產品仍在國外生產,但主流常規元器件的生產在中國,國外主要元器件廠家也都在中國設立了生產基地,隨著中國經濟和市場的發展,這種趨勢不斷擴大,中國的銀粉銀漿市場也將不斷擴大。?


    4.產品國內外市場競爭狀況? 在***“六五”到“八五”計劃中,銀粉銀漿一直都作為新材料領域的重點攻關內容,加上上世紀八十年代以來,電子元器件生產線大量引進,產生的市場推動力,國內銀粉銀漿技術和市場均有了較大發展,中低端產品已大部分實現國產化。但是銀粉、銀漿相關到粉末冶金、化工、電子等多個領域,技術上有一定難度,加上國內該方面的研究、開發和應用沒有系統化積累、人才缺乏、投入的資金不夠,所以質量管理水平和創新能力不及日本、美國等發達***。? 從銀粉而言,國內也可以實現電子工業用主要類別銀粉的生產,質量水平也可達到與國外一致,主要差異反映在銀粉的針對應用性差,量化生產過程中的一致性差,研究成果與量化生產的過渡問題。在硬件方面,裝備水平、自動化程度、質量評價系統不完善,軟件方面人員素質、質量管理水平差。? 作為基礎原料的硝酸銀或電解銀基本質量水平與國外一致,但是其它相關化工材料質量也存在問題,還有一個主要的的因素是電子工業發展水平國內還處在較低的程度,一般對銀粉的新的要求均是國外首先提出,導致先入為主,國內銀粉一直還處于仿制階段。? 但是對國內銀粉或銀漿使用單位而言,國內產品在產品供應、技術服務的及時性以及成本等方面有優勢,所以造成了目前銀粉、銀漿市場的現狀,隨著國內裝備制造相關技術、人才和研究開發積累等方面不斷進步,國內銀粉、銀漿與國外差距將不斷縮小,市場份額將增加,創新能力將加強。

     

    四、銀粉、銀漿行業發展的趨勢?

    1.國內外產品與市場、技術發展趨勢? 隨著電子工業的發展,厚膜導體漿料也隨之發生不斷更新的發展,作為二十一世紀主要發展方向之一的電子工業,其發展和產品更新速度也將是最快的,新的電子元器件和生產工藝技術將需要新的銀粉銀漿,因此銀粉銀漿的品種和數量將不斷增加。? 從技術的角度,為適應電子機器不斷輕、小、薄、多功能、低成本,銀粉銀漿會朝著使用工藝更簡化、性能更強、可靠性更高、更低成本化發展,也就是***的發揮銀導電性和導熱性的優勢。? 電子工業的快速發展,加上國內市場、勞動力等方面的優勢,使大陸已成為世界電子元器件的主要制造基地之一,其銀粉和銀漿的用量也將不斷增加。目前銀粉、銀漿作為一個有發展前景的產業,存在很大的發展空間。關鍵在于誰能網羅人才、投入更多資金,建立國際***的生產環境、裝備水平。? 銀幾乎是為電子工業而生的,從目前銀的存量和儲量而言,并不存在供需方面的嚴重問題和資源的稀缺和緊迫性。從銀的本征特性而言要以賤金屬取替目前還存在很高的技術難度,還有成本問題。在未來很長時間內,電子、電氣方面的應用仍是銀最重要的消耗方面。


    2.銀粉、銀漿行業進入門檻要求與產業化建議:? 目前國內銀粉年產量超過10噸只有四家,分別是中科銅都粉體新材料股份有限公司、寧夏東方特種材料有限公司、上虞長豐貴金屬公司、長城精煉廠(成都)。銀粉年產量在一噸以上,十噸以內的有十家,分別是云銅科技股份公司(昆明)、昆明諾曼電子材料有限公司、貴研鉑業股份有限公司(昆明)、振華亞太高新電子材料有限公司(貴陽)、廣東風華高科電子集團、西安宏星電子漿料公司、云南西智電子材料有限公司、機電部合肥43所、寧波晶鑫電子材料有限公司、深圳圣龍特電子漿料公司。以上銀粉生產單位中,中科銅都、長城精煉、東方特材、云銅科技、振華亞太均是從昆明諾曼電子材料有限公司轉讓了銀粉生產技術,生產銷售不同類別的銀粉。昆明諾曼電子目前根據生產市場所需,研發和生產未形成規模的特種銀粉,以研究、開發為主,其它銀粉生產廠家大部分是自己生產銀粉用于自產銀漿。所有廠家均采用液相還原粉生產銀粉,開放式生產環境(無凈化廠房),生產和質量評價相關固定資產投入不大于150萬人民幣,人才缺乏,外在初級階段,產品沒有一家實現系列化,僅生產某一些類別的銀粉,產品種類少。? 銀漿方面,年生產銷售量在10噸以上的國內企業有上海寶銀電子材料有限公司、貴研鉑業股份公司、寧夏東方特種材料有限公司、風華高科電子集團。年生產銷售量在1噸到10噸之間的有昆明諾曼電子材料有限公司、云南西智電子材料有限公司、貴州振華亞太高新電子材料有限公司、西安宏星電子漿料公司、合肥43所、深圳圣龍特電子材料公司、深圳銀輝電子材料公司。? 以上銀漿研發生產公司生產不同類別、用途的銀漿,除了西安宏星電子漿料公司,風華高科電子集團、貴研鉑業股份公司之外,其它企業銀漿方面固定資產投入小于500萬人民幣,裝備水平、檢測手段都較差。? 從固定資產投入來看,并不存在很高的門檻,門檻反應在技術積累、人員素質等無形資產,這也是造成與國外存在較大差距的原因,由于對技術難度和市場的疑慮普遍存在,而該技術是依靠科技,目標長遠的項目,所以沒有企業投入建立國際化***開發、生產平臺,制約了銀粉、銀漿項目在國內的發展,產業化無法實現。



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