低溫導電銀漿在新能源車上的應用

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

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

早在幾十年前，白銀就在汽車行業(yè)發(fā)揮了作用。隨著技術(shù)的發(fā)展，含銀部件應用在更多的多樣化輕型車輛當中，這也進一步說明了銀的兩個關(guān)鍵特性，即其在任何金屬中具有最高的導熱性和導電性的獨特特性以及廣泛的可用性。此外，根據(jù)公開資料顯示，銀的導電性和耐腐蝕性使其在電子產(chǎn)品中的應用至關(guān)重要，新能源電動汽車也不例外。

善仁新材預測：新能源汽車，尤其是純電動汽車，在許多部件的應用中都需要白銀，包括：燒結(jié)銀、膜內(nèi)電子、各種芯片封裝、鍍銀導線、觸點等。這有賴于白銀具有良好的導電性能、抗氧化性和抗腐蝕性。純電動汽車由于具有較強的電氣特性，且對能源管理系統(tǒng)有額外需求，每輛車的白銀消耗量約為傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的1.6-2.2倍。根據(jù)世界白銀協(xié)會的統(tǒng)計，傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車每輛約需0.5-0.9盎司的銀，混合動力車每輛約需0.6-1.1盎司，而純電動汽車每輛的用銀量則約為0.8-1.6盎司。

實際上，汽車上的所有電氣連接都會使用到善仁新材的低溫導電銀漿：汽車制造商將銀涂在電動座椅、車窗和其他汽車電子產(chǎn)品的電觸點上，以提高電導率。隨著全球?qū)π履茉吹闹匾?，新能源汽車的產(chǎn)銷量將會呈現(xiàn)逐年上升趨勢。

以中國為例子，根據(jù)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》指出到2025年新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%左右。因此，在此背景下，汽車行業(yè)對于白銀的需求將會進一步提升。

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

一 低溫無壓燒結(jié)銀用在三代半導體封裝：

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（絕緣柵型場效應管）及IGBT主流器件市場基本被歐美、日本企業(yè)壟斷。我國IGBT產(chǎn)品對外依賴度達到90%。國外IGBT主要制造商包括英飛凌（Infineon）、ABB、三菱、西門子、東芝和富士。而豐田汽車是目前全球唯一能夠自產(chǎn)IGBT的整車廠。

國內(nèi)新能源車領(lǐng)域低溫銀燒結(jié)技術(shù)量產(chǎn)IGBT的供應商為中車株洲時代和比亞迪。新能源汽車IGBT的電壓一般為650V（乘用車）和1200V（商用車）級別。以上應用推薦善仁新材的無壓燒結(jié)銀AS9375和加壓燒結(jié)銀AS9355。

二 低溫導電銀膠用在新能源車各種芯片封裝：

芯片在汽車領(lǐng)域的用途非常廣泛，除了常見的多媒體娛樂系統(tǒng)、智能鑰匙和自動泊車系統(tǒng)外，芯片還廣泛應用在汽車發(fā)動機和變速箱控制系統(tǒng)、安全氣囊、駕駛輔助系統(tǒng)、電動助力轉(zhuǎn)向、ABS、電子穩(wěn)定性系統(tǒng)（ESP）、行人保護、胎壓控制、電動車窗、燈光控制、空調(diào)系統(tǒng)、座椅調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，堪稱汽車的神經(jīng)。推薦善仁新材的芯片封裝導電膠AS6500；低溫芯片封裝導電膠AS6200；超低溫芯片封裝得到銀膠AS6080。

一般而言，汽車包括動力傳動、底盤、安全、信息娛樂、車身、網(wǎng)絡通訊等子系統(tǒng)。隨著智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動化的發(fā)展，汽車各子系統(tǒng)中越來越多地應用了大量半導體元器件，如模擬器件、MCU、存儲器、功率器件、傳感器等。推薦善仁新材的芯片封裝導電膠AS6500；低溫芯片封裝導電膠AS6200；超低溫芯片封裝得到銀膠AS6080。

從應用領(lǐng)域來看，目前傳統(tǒng)汽車上半導體芯片主要集中應用于動力傳動系統(tǒng)、車身、底盤&安全及影音娛樂系統(tǒng)，四者占比超過90%，其中動力傳統(tǒng)系統(tǒng)占比達到46%。

在純電動汽車中，功率芯片占55%，推薦善仁新材的低溫無壓燒結(jié)銀AS9375和AS9330；MCU占為11%，推薦善仁新材的導電膠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電銀膠AS6200。

三低溫導電銀漿用于新能源汽車中的柔性電子：

1?電動汽車動力系統(tǒng)

電動汽車電池監(jiān)測/加熱。在設計給定的電池重量和成本預算下，盡可能提供最大的續(xù)航里程，是電動汽車制造商的關(guān)鍵訴求。這需要動力電池盡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題。因此，印刷的溫度傳感器陣列或能提供電池溫度監(jiān)測，同時，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電銀膠AS6080和導電碳漿AS7110

2?電動汽車座艙

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

2）印刷/柔性車內(nèi)供暖。現(xiàn)有的車內(nèi)供暖主要依賴制熱空調(diào)，這是非常低效的，且很不適于電動汽車。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，這種方式可以擴展到座椅和方向盤以外，例如扶手和中控臺等。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。透明導熱材料可以更進一步，它們可以直接應用于皮革等材料的表面。推薦善仁新材的低溫導電銀漿AS8009和透明導電油墨AS9600

3）集成電子的新興制造。模內(nèi)電子是汽車制造業(yè)的重要趨勢之一。通過電子元件和熱成型塑料的結(jié)合，可以使中央控制臺和頂置控制面板等集成系統(tǒng)變得更輕、更簡單、更易于制造。善仁新材預測，模內(nèi)電子市場規(guī)模到2031年將增長至約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束，減輕系統(tǒng)重量和復雜性。推薦善仁新材的可拉伸導電銀漿AS7120和可拉伸保護油墨CC717

4）艙內(nèi)顯示和照明。汽車制造商越來越喜歡在他們的車輛中增加各種顯示屏，以實現(xiàn)差異化。為了滿足消費者對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顯示屏的應用可能會越來越多。另外，一體化設計也會帶來更廣泛的集成機會，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電油墨AS9600和高導熱低溫燒結(jié)銀AS9330

3?車輛外部的印刷/柔性電子

1）集成天線。車輛互聯(lián)趨勢不斷增長，需要多個天線來覆蓋多個頻段。這需要將天線集成到車身覆蓋件中，為模內(nèi)電子和3D表面印刷電子提供了市場機遇。未來，透明天線還可以嵌入車窗。推薦善仁新材的印刷天線低溫導電銀漿AS6088，AS6089和AS6081以及透明導電油墨AS9600系列

2）外部照明。隨著車輛自動駕駛水平的提高，車輛需要與行人互動。低成本的印刷/柔性顯示非常適合這種應用，因為低重量、耐久性和保形性（包括在事故中）都比分辨率更重要?？赡艿姆桨赴ㄓ∷ED，以及在柔性基板上安裝LED。推薦善仁新材的高導熱銀漿AS9331和低溫導電膠AS6080P

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

4?）印刷/柔性光伏。雖然利用光伏發(fā)電支持電動汽車長途續(xù)航還不現(xiàn)實，但它們確實能夠每天為車輛增加大約30公里的續(xù)航。目前，傳統(tǒng)太陽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，會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是專為適用于In Mold Electronic應用而開發(fā)的低溫焊接導電銀漿，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路上。

2. AS7120是低溫固化可拉伸導電銀漿，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100%，阻值變化小于50%。

3. AS7110是導電碳漿，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是導電碳漿，具有很好的導電性能，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模塑溫度，可以直接制作RFID和NFC，也可以制作天線，可實現(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體，能夠承受熱成型和過模塑溫度，適用于電容式開關(guān)應用和互連電路，可實現(xiàn)完全集成的三維功能電子器件。同樣，對于In Mold Electronics來說，優(yōu)點是導電性更高的銀，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是一種點膠型導電銀膠，90度快速固化，能夠承受熱成型和超模壓溫度。該導電膠可用于連接各種元器件在涂有圖形的導電油墨和/或上釉的聚碳酸酯基底上。

7. AS6080P是一種印刷型導電銀膠，90度快速固化，能夠承受熱成型和超模壓溫度。該導電膠可用于連接各種元器件在涂有圖形的導電油墨和/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，為透明導電油墨產(chǎn)品，阻值從50-2000歐姆之間?？梢杂糜诩訜岢F，按鍵觸摸，制作透明線路等。

9. AS8005，可以直接制作RFID天線。

10. CC7170，透明保護油墨，保護銀線路氧化，能承受熱成型和過模塑料溫度，有很好的拉伸性，也可以起到銀線路過橋作用。

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電介質(zhì)，通過外加電場或電流來改變中間介質(zhì)的顏色和透明度，從而改變玻璃的顏色狀態(tài)。玻璃包括透明導電層——是一層導電薄膜，具有很高的光通過率和電導率。普通玻璃本身是不能導電，加上兩層透明導電層之后，便可以形成導電玻璃，透明導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電油墨AS9600；電致變色層——是電子和離子的混合導體，是電致變色玻璃的核心部分，在電場作用下可以發(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)定性和較短的響應時間。推薦善仁新材的AS9100系列；電解質(zhì)層——用于傳導變色反應過程中所需的離子。需要有高的離子透過率、低的電子透過率，目的是盡可能的只讓離子通過，而阻攔電子通過。離子存儲層——也是電子和離子的混合導體，用于提供和儲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出來，推薦善仁新材的低溫可焊接導電銀漿AS9326，也可以使用SMT的工藝，推薦善仁新材的低溫導電銀漿AS6080P，可以極大的提高生產(chǎn)效率。

7）豪華車星空頂制作。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電銀漿AS6087；小圖形要和透明覆蓋層上的線路粘結(jié)導通，推薦善仁新材的低溫固化導電銀膠AS6080H。

　　審核編輯：湯梓紅