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导电胶分类与组成相关介绍

文章出处:未知 人气:发表时间:2018-01-05

导电胶随着科技发展也在不断提升,传统的粘接Pb /Sn焊料只能使用在0 . 65mm以下节距的粘接, 无法满意工艺需求;粘接工艺中温度高于230℃的热应力也会损害器材和基板,此外,Pb /Sn焊料中的铅为有毒物质。人们迫切需求新式无铅粘接。导电胶作为一种Pb/Sn焊料的替代品应运而生。下面跟小编一起来了解一些导电胶分类与组成相关介绍吧。
导电胶与Pb /Sn焊料比较,有线分辨率大大提高,能习惯更高的I/O密度;涂膜工艺简略,衔接过程少;固化温度低,削减能耗,防止基材损害,可使用在对温度灵敏的资料或无法焊接的资料上。热机械功用好,韧性比合金焊料好,接点抗疲劳性高;与大部分材料湿润良好等几大优势。


导电胶图片
 

导电胶的分类
按基体可分为热塑性导电胶和热固性导电胶。热塑性导电胶的基体树脂分子链很长,且支链少,在高温下固化时活动性较好,可重复运用。而热固性导电胶的基体资料开始是单体或预聚合物,在固化过程中发作聚合反响,高分子链衔接构成交联的三维网状结构,高温下不易活动。

按导电机理分为本征导电胶和复合导电胶。本征导电胶是指分子结构自身具有导电功用的共扼聚合物,这类资料电阻率较高,导电稳定性及重复性较差,成本也较高,故很少研讨。复合导电胶是指在有机聚合物基体中添加导电填料,然后使其具有与金属附近的导电功用,现在的研讨首要会集在这一块。

按导电方向分为各向同性(ICAs)和各向异性(ACAs)两大类。前者在各个方向有相同的导电功用;后者在XY方向是绝缘的,而在Z方向上是导电的。经过选择不同形状和添加量的填料,能够别离做成各向同性或各向异性导电胶。两种导电胶各有所长,现在的研讨首要会集在后者。

依照固化系统的不同,导电胶可分为室温固化导电胶、中温固化导电胶、高温固化导电胶和紫外光固化导电胶等。室温固化需求的时刻太长,一般需求数小时到几天,且室温贮存时体积电阻率简单发作改变,因而工业上较少运用。中温固化导电胶力学功用优异,且固化温度一般低于150℃,此温度规模能较好地匹配电子元器材的运用温度和耐温才能,因而是现在使用较多的导电胶。高温固化导电胶高温固化时,金属粒子简单被氧化,固化速度快,导电胶运用时要求固化时刻须较短,因而也运用较少。
按导电粒子分类的导电胶又能够分为金导电胶、银导电胶、铜导电胶、碳类导电胶、纳米碳管导电胶等。

导电胶的组成

导电胶的组成导电胶一般是由基体和导电填料两部分组成,

导电胶的基体
基体包含预聚体、固化剂(交联剂)、稀释剂及其他添加剂(增塑剂、偶联剂、消泡剂等)。

预聚体是导电胶的首要组分之一,它含有活性基团,参加固化剂后能够进行固化。预聚体固化后构成了导电胶的分子骨架,一起供给了粘接功用和力学功用的保证,并能使导电填料粒子构成通道。常用的聚合物基体包含环氧树脂、酚醛类树脂、聚酸亚胺、聚氨酷等。与其他树脂比较,环氧树脂具有稳定性好、耐腐蚀、缩短率低、粘接强度高、粘接面广以及加工性好等长处,因而,环氧树脂是现在研讨最多、运用最广的基体资料??墒腔费跏髦哂形?,且耐热性较差,所以对环氧树脂进行改性,经过对环氧树脂主涟结构和取代基进行调整,得到归纳功用更高的改性树脂的研讨正在开发中。

固化剂是多官能团化合物,能够衔接预聚体,构成网络结构,也是固化后系统的一部分。

稀释剂是导电胶的另一个重要组分。它能够调节系统的粘度,使导电粒子能较好的涣散在基体树脂中,一起在导电粒子和胶层及被粘接电子元器材间构成了杰出的导电触摸。稀释剂分为活性稀释剂和非活性稀释剂两类,其间活性稀释剂含有活性端基,能够参加交联反响,固化前不需去除,固化后成为系统的一部分;非活性稀释剂不参加交联,仅起调节作用,固化前需求除掉。

预聚体、交联剂和稀释剂是固化过程中体积改变的首要影响要素。为了进步导电胶的功用,有时还需参加偶联剂、增塑剂、消泡剂等各种添加剂。

偶联剂可改进导电填料在树脂基体中的涣散性,一起还能改进导电胶的外表功用,添加界面的粘附功用。参加增塑剂能够进步胶层的柔韧性和粘接强度。消泡剂在导电胶的制备过程中,可下降外表张力,消除物料混合过程中发作的泡沫。

导电填料
导电填料首要是一般有碳、金属、金属氧化物三大类。碳类资料中的炭黑的导电性很好,但存在加工困难的问题;石墨很难粉碎和涣散,且导电性随产地等改变较大。碳类填料一般选用炭黑和石墨的混合粉末。金属氧化物导电性遍及较差。常用的填料多为Au、Ag、Cu、Ni等电阻率较低的金属粉末。

Au粉具有优异的导电性和化学稳定性,是最理想的导电填料,但价格昂贵,一般只在要求较高的情况下运用。Ag粉价格相对较低,导电性较好,且在空气中不易氧化,但在潮湿的环境下会发作电迁移现象,使得导电胶的导电功用下降。Cu粉和Ni粉具有较好的导电性,成本低,但在空气中简单氧化,使得导电性变差。因而,导电填料一般选用Ag或cu。

导电填料的粒度和形状对导电胶的导电功用有直接影响。粒度大的填料导电效果优于小的,但一起会带来衔接强度的下降。不定形(片状或纤维状)的填料导电功用和衔接强度优于球形的。但各向异性导电胶只能用粒度散布较窄的球形填料。不同粒度和形状的填料合作运用能够得到较好的导电功用和衔接强度。

(1)线分辨率大大进步,能习惯更高的I/O密度;

(2)涂膜工艺简略,衔接过程少;

(3)固化温度低,削减能耗,防止基材损害,可使用在对温度灵敏的资料或无法焊接的资料上。

(4)热机械功用好,韧性比合金焊料好,接点抗疲劳性高;

(5)与大部分资料潮湿杰出。

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