【原创】银价高企成本承压?电子级镀银粉破解导电浆料减银替代难题


来源:中国粉体网   留白

[导读]  导电浆料是光伏电池、PCB线路、先进电子封装的核心功能材料,银粉作为浆料的核心导电相,长期以来贡献了浆料60%以上的原材料成本。

中国粉体网讯  导电浆料是光伏电池、PCB线路、先进电子封装的核心功能材料,银粉作为浆料的核心导电相,长期以来贡献了浆料60%以上的原材料成本。全球银矿储量有限、价格波动剧烈,导电浆料“降银、减银、替代银”已成为全产业链的共性技术方向。

 

相比纯银粉,在铜、镍、铝等储量丰富、成本低廉的贱金属粉体表面均匀包覆银层,既可以保留银粉优异的导电性与抗氧化性,又能大幅降低粉体中的银占比,从根源上压缩原材料成本,是当前产业化落地可行性最高的减银技术路线。但长期以来,国产镀银粉普遍存在团聚严重、镀层厚薄不均、易氧化变色、批次一致性差等问题,难以满足高端浆料客户的稳定使用要求,高端产品仍依赖进口。

 

昆明理工大学黄惠教授团队依托液相可控制备与无机表面包覆改性的长期技术积累,联合昆明高聚科技打通了从实验室配方开发到规模化稳定量产的全流程,形成了覆盖镀银铜粉、镀银镍粉、镀银铝粉的电子级粉体产品矩阵,为导电浆料行业的降银替代提供了可落地的国产解决方案。

 

三类镀银贱金属粉体的特性差异与应用边界

 

不同基体的镀银粉体,因基体材料的物理化学性质差异,技术门槛与适配场景存在明显区分,不存在“一种粉体通吃所有应用”的情况。

 

镀银铜粉是目前产业化最成熟的减银产品,铜基导电率高、来源广、成本低,是PCB导电浆料、电磁屏蔽涂层、光伏导电浆料的主流替代方向;但铜基体本身极易氧化,表面镀银层的致密性、无孔隙性是决定产品寿命的核心指标,一旦镀层出现微小孔隙,铜基就会在储存和使用过程中氧化,导致粉体导电率快速下降。

 

镀银镍粉的镍基体硬度高、耐腐蚀性好,化学性质比铜稳定,镀银后可适配高温工况下的导电互连需求,在功率器件封装、高温固化浆料场景具备独特优势;但镍表面化学活性弱,化学镀银过程中银层与镍基体的结合力是技术难点,容易出现镀层脱落、接触电阻升高的问题。

 

镀银铝粉的铝基体密度最低、材料成本最具优势,适合轻量化要求高的导电涂层场景;但铝表面天然存在一层致密的钝化氧化膜,常规预处理工艺无法获得高活性表面,银层包覆的结合力和均匀性最难控制,是三类镀银粉中技术门槛最高的品类。

 

量产稳定化的四大核心技术卡点

 

实验室配方做出小批量合格样品不难,真正难的是实现百公斤、吨级规模下的批次一致性。黄惠教授团队在多年量产实践中,围绕四个核心环节建立了稳定的工艺体系,解决了长期困扰行业的量产难题。

 

一是精准表面预处理技术。针对铜、镍、铝三类基体表面不同的氧化膜特性,开发适配的活化处理工艺,在不腐蚀粉体基体、不造成粉体形貌破坏的前提下,彻底去除表面氧化层,获得高活性的表面位点,为后续均匀镀银打好基础。

 

二是化学镀银过程精准调控。通过控制镀液配比、反应温度、加料速率与搅拌流场,让银离子在粉体表面以均匀、平缓的速率沉积,避免银离子单独还原成独立的银粉颗粒,也防止银层过快生长形成枝晶,实现银层厚度均匀、包覆完整、无裸露基体的效果。

 

三是镀层结构与厚度的可控调节。根据不同下游场景对导电性、抗氧化性、成本的差异化要求,精准调控银层的厚度与致密度,在满足使用要求的前提下尽可能降低银含量,平衡产品性能与成本。

 

四是后处理抗氧化钝化技术。对镀银后的粉体进行表面钝化处理,在银层表面形成极薄的致密保护结构,阻断粉体在储存、运输、制浆过程中的氧化反应,解决镀银粉易氧化变色、保质期短的行业痛点。

 

产业落地价值:支撑导电浆料全场景降本替代

 

经过技术体系的长期打磨,黄惠教授团队开发的系列电子级镀银粉体,已经实现了稳定量产,产品可覆盖三大类主流应用场景:

 

在电磁屏蔽材料领域,镀银铜粉可用于各类电子设备的电磁屏蔽涂层,在满足屏蔽效能要求的前提下,大幅降低涂层原材料成本;在PCB导电浆料领域,镀银铜粉可部分替代纯银粉制备线路导电浆料,帮助PCB制造企业降低线路加工成本;在先进封装互连领域,高一致性的镀银镍粉、镀银铜粉可适配低温固化互连浆料的要求,支撑功率器件、先进封装的低成本互连方案落地。

 

相比纯银粉,该系列粉体可将导电相中的银占比大幅降低,帮助下游浆料企业、终端制造客户有效对冲银价波动风险,推动国产导电浆料金属粉体摆脱对进口高端产品的依赖。

 

2026年11月12日,中国粉体网将在江苏·苏州举办“2026半导体与电子用高纯金属粉体技术大会”。届时,我们邀请到昆明理工大学黄惠教授出席本次大会并作题为《电子级贱金属粉镀银关键技术与量产稳定化实践——面向导电浆料降银替代与先进封装互连应用》的报告,黄惠教授将结合学术研究积累与一线量产实践,系统拆解三类电子级贱金属镀银粉的核心制备技术与稳定量产方案,为导电浆料降银替代提供可落地的工程参考。



嘉宾简介:

黄惠,昆明理工大学教授、云南省冶金电极材料工程技术研究中心主任,昆明高聚科技创始人、核心技术负责人。长期致力于高端金属粉体的液相可控制备、无机表面包覆改性研究,主攻电子浆料用银粉、铜粉、银包金属复合粉体等方向;主持多项重大核心技术攻关项目,发表多篇高水平学术论文,牵头完成微纳米铜粉、银包铜粉等系列产品的规模化量产,助力我国电子浆料金属粉体技术迈入国际前沿。

 

参考来源:
昆明理工大学官网、中国粉体网


(中国粉体网编辑整理/留白)

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