低溫導(dǎo)電銀漿在新能源車(chē)上的應(yīng)用

低溫導(dǎo)電銀漿在新能源車(chē)上的應(yīng)用

銀(Ag)是白色、有光澤的金屬，其質(zhì)地柔軟，同時(shí)擁有良好的柔韌性和延展性，還是導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性最好的金屬。在大多數(shù)行業(yè)中，白銀的應(yīng)用都不可替代，尤其是需要高可靠性、高精度和安全性的高技術(shù)行業(yè)。善仁新材的低溫導(dǎo)電銀漿在汽車(chē)電子行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，尤其在芯片、膜內(nèi)電子、導(dǎo)體、開(kāi)關(guān)、觸點(diǎn)和保險(xiǎn)絲上。

銀的發(fā)光特性預(yù)示了它在可再生能源技術(shù)中的應(yīng)用。在所有金屬中，銀有最高的導(dǎo)電性，這使它成為用于太陽(yáng)能電池和電動(dòng)汽車(chē)電子部件的理想金屬。

早在幾十年前，白銀就在汽車(chē)行業(yè)發(fā)揮了作用。隨著技術(shù)的發(fā)展，含銀部件應(yīng)用在更多的多樣化輕型車(chē)輛當(dāng)中，這也進(jìn)一步說(shuō)明了銀的兩個(gè)關(guān)鍵特性，即其在任何金屬中具有最高的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性的獨(dú)特特性以及廣泛的可用性。此外，根據(jù)公開(kāi)資料顯示，銀的導(dǎo)電性和耐腐蝕性使其在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用至關(guān)重要，新能源電動(dòng)汽車(chē)也不例外。

善仁新材預(yù)測(cè)：新能源汽車(chē)，尤其是純電動(dòng)汽車(chē)，在許多部件的應(yīng)用中都需要白銀，包括：燒結(jié)銀、膜內(nèi)電子、各種芯片封裝、鍍銀導(dǎo)線(xiàn)、觸點(diǎn)等。這有賴(lài)于白銀具有良好的導(dǎo)電性能、抗氧化性和抗腐蝕性。純電動(dòng)汽車(chē)由于具有較強(qiáng)的電氣特性，且對(duì)能源管理系統(tǒng)有額外需求，每輛車(chē)的白銀消耗量約為傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的1.6-2.2倍。根據(jù)世界白銀協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)每輛約需0.5-0.9盎司的銀，混合動(dòng)力車(chē)每輛約需0.6-1.1盎司，而純電動(dòng)汽車(chē)每輛的用銀量則約為0.8-1.6盎司。

實(shí)際上，汽車(chē)上的所有電氣連接都會(huì)使用到善仁新材的低溫導(dǎo)電銀漿：汽車(chē)制造商將銀涂在電動(dòng)座椅、車(chē)窗和其他汽車(chē)電子產(chǎn)品的電觸點(diǎn)上，以提高電導(dǎo)率。隨著全球?qū)π履茉吹闹匾?，新能源汽?chē)的產(chǎn)銷(xiāo)量將會(huì)呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)。

以中國(guó)為例子，根據(jù)《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》指出到2025年新能源汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售量達(dá)到汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售總量的20%左右。因此，在此背景下，汽車(chē)行業(yè)對(duì)于白銀的需求將會(huì)進(jìn)一步提升。

善仁新材在新能源車(chē)上的應(yīng)用導(dǎo)電材料包括：高導(dǎo)熱燒結(jié)銀、可拉伸導(dǎo)電油墨、透明導(dǎo)電油墨、可焊接導(dǎo)電銀漿、低溫印刷銀漿和導(dǎo)電銀膠等。

一 低溫?zé)o壓燒結(jié)銀用在三代半導(dǎo)體封裝：

隨著model3和比亞迪漢在在鋁散熱器表面鍍銀，用于IGBT銀燒結(jié)（特斯拉Model 3?使用的STPAK封裝IGBT）。

中高端的MOSFET（絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管）及IGBT主流器件市場(chǎng)基本被歐美、日本企業(yè)壟斷。我國(guó)IGBT產(chǎn)品對(duì)外依賴(lài)度達(dá)到90%。國(guó)外IGBT主要制造商包括英飛凌（Infineon）、ABB、三菱、西門(mén)子、東芝和富士。而豐田汽車(chē)是目前全球唯一能夠自產(chǎn)IGBT的整車(chē)廠。

國(guó)內(nèi)新能源車(chē)領(lǐng)域低溫銀燒結(jié)技術(shù)量產(chǎn)IGBT的供應(yīng)商為中車(chē)株洲時(shí)代和比亞迪。新能源汽車(chē)IGBT的電壓一般為650V（乘用車(chē)）和1200V（商用車(chē)）級(jí)別。以上應(yīng)用推薦善仁新材的無(wú)壓燒結(jié)銀AS9375和加壓燒結(jié)銀AS9355。

二 低溫導(dǎo)電銀膠用在新能源車(chē)各種芯片封裝：

芯片在汽車(chē)領(lǐng)域的用途非常廣泛，除了常見(jiàn)的多媒體娛樂(lè)系統(tǒng)、智能鑰匙和自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)外，芯片還廣泛應(yīng)用在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱控制系統(tǒng)、安全氣囊、駕駛輔助系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向、ABS、電子穩(wěn)定性系統(tǒng)（ESP）、行人保護(hù)、胎壓控制、電動(dòng)車(chē)窗、燈光控制、空調(diào)系統(tǒng)、座椅調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，堪稱(chēng)汽車(chē)的神經(jīng)。推薦善仁新材的芯片封裝導(dǎo)電膠AS6500；低溫芯片封裝導(dǎo)電膠AS6200；超低溫芯片封裝得到銀膠AS6080。

一般而言，汽車(chē)包括動(dòng)力傳動(dòng)、底盤(pán)、安全、信息娛樂(lè)、車(chē)身、網(wǎng)絡(luò)通訊等子系統(tǒng)。隨著智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動(dòng)化的發(fā)展，汽車(chē)各子系統(tǒng)中越來(lái)越多地應(yīng)用了大量半導(dǎo)體元器件，如模擬器件、MCU、存儲(chǔ)器、功率器件、傳感器等。推薦善仁新材的芯片封裝導(dǎo)電膠AS6500；低溫芯片封裝導(dǎo)電膠AS6200；超低溫芯片封裝得到銀膠AS6080。

從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，目前傳統(tǒng)汽車(chē)上半導(dǎo)體芯片主要集中應(yīng)用于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)身、底盤(pán)&安全及影音娛樂(lè)系統(tǒng)，四者占比超過(guò)90%，其中動(dòng)力傳統(tǒng)系統(tǒng)占比達(dá)到46%。

在純電動(dòng)汽車(chē)中，功率芯片占55%，推薦善仁新材的低溫?zé)o壓燒結(jié)銀AS9375和AS9330；MCU占為11%，推薦善仁新材的導(dǎo)電膠AS6500；傳感器占7%，推薦善仁新材的AS6089；其他芯片占27%，推薦善仁新材的低溫導(dǎo)電銀膠AS6200。

三低溫導(dǎo)電銀漿用于新能源汽車(chē)中的柔性電子：

1?電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)

電動(dòng)汽車(chē)電池監(jiān)測(cè)/加熱。在設(shè)計(jì)給定的電池重量和成本預(yù)算下，盡可能提供最大的續(xù)航里程，是電動(dòng)汽車(chē)制造商的關(guān)鍵訴求。這需要?jiǎng)恿﹄姵乇M可能保持在高效的工作狀態(tài)，其中很重要的影響因素便是溫度。此外，溫度（和壓力）升高還可能意味著故障和可能的安全問(wèn)題。因此，印刷的溫度傳感器陣列或能提供電池溫度監(jiān)測(cè)，同時(shí)，還可以在同一功能膜中印刷加熱器，幫助電池維持在最優(yōu)的工作溫度。推薦善仁新材的低溫導(dǎo)電銀膠AS6080和導(dǎo)電碳漿AS7110

2?電動(dòng)汽車(chē)座艙

1）人機(jī)界面（HMI）。座艙人機(jī)界面（HMI）是印刷/柔性電子在汽車(chē)應(yīng)用中的一個(gè)主要機(jī)遇。印刷壓力傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于座椅占用監(jiān)測(cè)，或?qū)⒑芸爝M(jìn)入車(chē)輛控制面板，提供比純電容式觸摸傳感器更大的輸入范圍，從而取消機(jī)械開(kāi)關(guān)。此外，占用傳感器可能會(huì)演變成分布在整個(gè)座椅結(jié)構(gòu)上的多點(diǎn)傳感器，以監(jiān)測(cè)乘客的舒適性。推薦善仁新材的低溫導(dǎo)電銀漿AS8506

2）印刷/柔性車(chē)內(nèi)供暖?，F(xiàn)有的車(chē)內(nèi)供暖主要依賴(lài)制熱空調(diào)，這是非常低效的，且很不適于電動(dòng)汽車(chē)。利用印刷/柔性電子技術(shù)，可以將加熱器件嵌入人體接觸位置，供暖更有效，這種方式可以擴(kuò)展到座椅和方向盤(pán)以外，例如扶手和中控臺(tái)等。此外，印刷電子的保形性使加熱元件能夠放置在離表面更近的地方，從而使加熱更加高效和靈敏。透明導(dǎo)熱材料可以更進(jìn)一步，它們可以直接應(yīng)用于皮革等材料的表面。推薦善仁新材的低溫導(dǎo)電銀漿AS8009和透明導(dǎo)電油墨AS9600

3）集成電子的新興制造。模內(nèi)電子是汽車(chē)制造業(yè)的重要趨勢(shì)之一。通過(guò)電子元件和熱成型塑料的結(jié)合，可以使中央控制臺(tái)和頂置控制面板等集成系統(tǒng)變得更輕、更簡(jiǎn)單、更易于制造。善仁新材預(yù)測(cè)，模內(nèi)電子市場(chǎng)規(guī)模到2031年將增長(zhǎng)至約13億美元。另一種新興的制造方法是直接在3D表面上印刷電子器件和電介質(zhì)油墨。這樣可以取代各種線(xiàn)束，減輕系統(tǒng)重量和復(fù)雜性。推薦善仁新材的可拉伸導(dǎo)電銀漿AS7120和可拉伸保護(hù)油墨CC717

4）艙內(nèi)顯示和照明。汽車(chē)制造商越來(lái)越喜歡在他們的車(chē)輛中增加各種顯示屏，以實(shí)現(xiàn)差異化。為了滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)顯示分辨率和色域的高要求，使用善仁新材的納米銀漿AS9120的OLED顯示屏的應(yīng)用可能會(huì)越來(lái)越多。另外，一體化設(shè)計(jì)也會(huì)帶來(lái)更廣泛的集成機(jī)會(huì)，例如可以提高安全性的透明A柱等；炫酷的氛圍燈也可以提供差異化，例如將LED嵌入柔性基板，提供輕量化且共形的新方案。推薦善仁新材的透明導(dǎo)電油墨AS9600和高導(dǎo)熱低溫?zé)Y(jié)銀AS9330

3?車(chē)輛外部的印刷/柔性電子

1）集成天線(xiàn)。車(chē)輛互聯(lián)趨勢(shì)不斷增長(zhǎng)，需要多個(gè)天線(xiàn)來(lái)覆蓋多個(gè)頻段。這需要將天線(xiàn)集成到車(chē)身覆蓋件中，為模內(nèi)電子和3D表面印刷電子提供了市場(chǎng)機(jī)遇。未來(lái)，透明天線(xiàn)還可以嵌入車(chē)窗。推薦善仁新材的印刷天線(xiàn)低溫導(dǎo)電銀漿AS6088，AS6089和AS6081以及透明導(dǎo)電油墨AS9600系列

2）外部照明。隨著車(chē)輛自動(dòng)駕駛水平的提高，車(chē)輛需要與行人互動(dòng)。低成本的印刷/柔性顯示非常適合這種應(yīng)用，因?yàn)榈椭亓俊⒛途眯院捅Ｐ涡裕òㄔ谑鹿手校┒急确直媛矢匾?。可能的方案包括印刷LED，以及在柔性基板上安裝LED。推薦善仁新材的高導(dǎo)熱銀漿AS9331和低溫導(dǎo)電膠AS6080P

3）外部透明加熱器。自動(dòng)駕駛車(chē)輛或ADAS系統(tǒng)中的攝像頭和激光雷達(dá)需要保持持續(xù)清晰的視場(chǎng)。這意味著必須確保傳感器上的透明視窗沒(méi)有雨雪、霧氣或霜的遮擋。推薦采用銀納米線(xiàn)或碳納米管等透明導(dǎo)體開(kāi)發(fā)新型透明加熱器。隨著時(shí)間的推移，這些技術(shù)的成本肯定會(huì)持續(xù)下降，從而還可以將它們應(yīng)用于車(chē)窗。推薦善仁新材的低溫導(dǎo)電膠AS6200和AS6080L以及透明導(dǎo)電油墨AS9600系列

4?）印刷/柔性光伏。雖然利用光伏發(fā)電支持電動(dòng)汽車(chē)長(zhǎng)途續(xù)航還不現(xiàn)實(shí)，但它們確實(shí)能夠每天為車(chē)輛增加大約30公里的續(xù)航。目前，傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池板采用的是硅光伏電池，而新型薄膜光伏電池憑借其重量輕、整體性好等優(yōu)勢(shì)，會(huì)成為一種很有前途的替代品。推薦善仁新材的納米銀漿AS9110納米銀漿和低溫固化可焊接銀漿AS9326

5）IME膜內(nèi)電子。1. AS9120是專(zhuān)為適用于In Mold Electronic應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的低溫焊接導(dǎo)電銀漿，能夠承受熱成型和超模壓溫度，并且可以低溫焊接元器件在此銀線(xiàn)路上。

2. AS7120是低溫固化可拉伸導(dǎo)電銀漿，能夠承受熱成型和超模壓溫度，具有很好的熱拉伸性。冷拉伸性也可達(dá)100%，阻值變化小于50%。

3. AS7110是導(dǎo)電碳漿，可以防止銀遷移，并且具有很好的耐磨效果，能夠承受熱成型和超模壓溫度。

AS7111是導(dǎo)電碳漿，具有很好的導(dǎo)電性能，能夠承受熱成型和超模壓溫度。

4. AS5700是一種可拉伸的銀漿，能夠承受熱成型和過(guò)模塑溫度，可以直接制作RFID和NFC，也可以制作天線(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)完全集成的三維功能電子器件。

5. AS5701是一種可拉伸的銀導(dǎo)體，能夠承受熱成型和過(guò)模塑溫度，適用于電容式開(kāi)關(guān)應(yīng)用和互連電路，可實(shí)現(xiàn)完全集成的三維功能電子器件。同樣，對(duì)于In Mold Electronics來(lái)說(shuō)，優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)電性更高的銀，圖形層上的銀顯示量較少，直接粘附在聚碳酸酯和圖形油墨上，以及熱成型和注塑成型后的性能。

6. AS6080是一種點(diǎn)膠型導(dǎo)電銀膠，90度快速固化，能夠承受熱成型和超模壓溫度。該導(dǎo)電膠可用于連接各種元器件在涂有圖形的導(dǎo)電油墨和/或上釉的聚碳酸酯基底上。

7. AS6080P是一種印刷型導(dǎo)電銀膠，90度快速固化，能夠承受熱成型和超模壓溫度。該導(dǎo)電膠可用于連接各種元器件在涂有圖形的導(dǎo)電油墨和/或上釉的聚碳酸酯基底上。

8. AS9600，AS9601?用于制作IME模內(nèi)電子透明電極，為透明導(dǎo)電油墨產(chǎn)品，阻值從50-2000歐姆之間。可以用于加熱除霧，按鍵觸摸，制作透明線(xiàn)路等。

9. AS8005，可以直接制作RFID天線(xiàn)。

10. CC7170，透明保護(hù)油墨，保護(hù)銀線(xiàn)路氧化，能承受熱成型和過(guò)模塑料溫度，有很好的拉伸性，也可以起到銀線(xiàn)路過(guò)橋作用。

11. CC6070，低溫快速固化膠水，可以粘結(jié)各種塑料和難粘金屬。

6）電致變色玻璃。電致變色玻璃是在兩層玻璃基層中間加上導(dǎo)電介質(zhì)，通過(guò)外加電場(chǎng)或電流來(lái)改變中間介質(zhì)的顏色和透明度，從而改變玻璃的顏色狀態(tài)。玻璃包括透明導(dǎo)電層——是一層導(dǎo)電薄膜，具有很高的光通過(guò)率和電導(dǎo)率。普通玻璃本身是不能導(dǎo)電，加上兩層透明導(dǎo)電層之后，便可以形成導(dǎo)電玻璃，透明導(dǎo)電層的好壞直接影響著電致變色玻璃的性能。推薦善仁新材的透明導(dǎo)電油墨AS9600；電致變色層——是電子和離子的混合導(dǎo)體，是電致變色玻璃的核心部分，在電場(chǎng)作用下可以發(fā)生顏色改變。需要有較大的色光調(diào)節(jié)范圍、較好的循環(huán)穩(wěn)定性和較短的響應(yīng)時(shí)間。推薦善仁新材的AS9100系列；電解質(zhì)層——用于傳導(dǎo)變色反應(yīng)過(guò)程中所需的離子。需要有高的離子透過(guò)率、低的電子透過(guò)率，目的是盡可能的只讓離子通過(guò)，而阻攔電子通過(guò)。離子存儲(chǔ)層——也是電子和離子的混合導(dǎo)體，用于提供和儲(chǔ)存變色所需要的離子，一般使用可逆的氧化還原物質(zhì)。此玻璃的電極需要焊接引線(xiàn)出來(lái)，推薦善仁新材的低溫可焊接導(dǎo)電銀漿AS9326，也可以使用SMT的工藝，推薦善仁新材的低溫導(dǎo)電銀漿AS6080P，可以極大的提高生產(chǎn)效率。

7）豪華車(chē)星空頂制作。以星空全景玻璃為例，在全景玻璃天窗上印刷很多小圖形，推薦善仁新材的低溫導(dǎo)電銀漿AS6087；小圖形要和透明覆蓋層上的線(xiàn)路粘結(jié)導(dǎo)通，推薦善仁新材的低溫固化導(dǎo)電銀膠AS6080H。

　　審核編輯：湯梓紅