一、導(dǎo)電膠的組成
(1)導(dǎo)電膠的基體基體包括預(yù)聚體、固化劑(交聯(lián)劑)、稀釋劑及其他添加劑(增塑劑、偶聯(lián)劑、消泡劑等)。
常用的聚合物基體包括環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛類樹(shù)脂、聚酸亞胺、聚氨酷等。與其他樹(shù)脂相比,環(huán)氧樹(shù)脂具有穩(wěn)定性好、耐腐蝕、收縮率低、粘接強(qiáng)度高、粘接面廣以及加工性好等優(yōu)點(diǎn),因此,環(huán)氧樹(shù)脂是目前研究最多、使用最廣的基體材料。但是環(huán)氧樹(shù)脂具有吸濕性,且耐熱性較差,所以對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行改性,通過(guò)對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂主漣結(jié)構(gòu)和取代基進(jìn)行調(diào)整,得到綜合性能更高的改性樹(shù)脂的研究正在開(kāi)發(fā)中。
稀釋劑分為活性稀釋劑和非活性稀釋劑兩類,其中活性稀釋劑含有活性端基,可以參加交聯(lián)反應(yīng),固化前不需去除,固化后成為體系的一部分;非活性稀釋劑不參與交聯(lián),僅起調(diào)節(jié)作用,固化前需要除去。預(yù)聚體、交聯(lián)劑和稀釋劑是固化過(guò)程中體積變化的主要影響因素。
(2)導(dǎo)電填料導(dǎo)電填料主要是通常有碳、金屬、金屬氧化物三大類。
常用的填料多為Au、Ag、Cu、Ni等電阻率較低的金屬粉末。Au粉具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性,是最理想的導(dǎo)電填料,但價(jià)格昂貴,一般只在要求較高的情況下使用。Ag粉價(jià)格相對(duì)較低,導(dǎo)電性較好,且在空氣中不易氧化,但在潮濕的環(huán)境下會(huì)發(fā)生電遷移現(xiàn)象,使得導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性能下降。Cu粉和Ni粉具有較好的導(dǎo)電性,成本低,但在空氣中容易氧化,使得導(dǎo)電性變差。因此,導(dǎo)電填料一般選用Ag或cu。
二、導(dǎo)電膠的優(yōu)點(diǎn)
導(dǎo)電膠作為一種Pb/Sn焊料的替代品應(yīng)運(yùn)而生。與Pb /Sn焊料相比,它具有五大優(yōu)點(diǎn):
(2)涂膜工藝簡(jiǎn)單,連接步驟少;
(4)熱機(jī)械性能好,韌性比合金焊料好,接點(diǎn)抗疲勞性高;
三、導(dǎo)電膠的分類
(2)按導(dǎo)電機(jī)理分為本征導(dǎo)電膠和復(fù)合導(dǎo)電膠。本征導(dǎo)電膠是指分子結(jié)構(gòu)本身具有導(dǎo)電功能的共扼聚合物,這類材料電阻率較高,導(dǎo)電穩(wěn)定性及重復(fù)性較差,成本也較高,故很少研究。復(fù)合導(dǎo)電膠是指在有機(jī)聚合物基體中添加導(dǎo)電填料,從而使其具有與金屬相近的導(dǎo)電性能,目前的研究主要集中在這一塊。
(4)按照固化體系的不同,導(dǎo)電膠可分為室溫固化導(dǎo)電膠、中溫固化導(dǎo)電膠、高溫固化導(dǎo)電膠和紫外光固化導(dǎo)電膠等。室溫固化需要的時(shí)間太長(zhǎng),一般需要數(shù)小時(shí)到幾天,且室溫儲(chǔ)存時(shí)體積電阻率容易發(fā)生變化,因此工業(yè)上較少使用。中溫固化導(dǎo)電膠力學(xué)性能優(yōu)異,且固化溫度一般低于150℃,此溫度范圍能較好地匹配電子元器件的使用溫度和耐溫能力,因此是目前應(yīng)用較多的導(dǎo)電膠。高溫固化導(dǎo)電膠高溫固化時(shí),金屬粒子容易被氧化,固化速度快,導(dǎo)電膠使用時(shí)要求固化時(shí)間須較短,因此也使用較少。紫外光固化導(dǎo)電膠主要是依靠紫外光的照射引起樹(shù)脂基體發(fā)生固化反應(yīng),固化速度較快,樹(shù)脂基體在避光的條件下可以保存較長(zhǎng)時(shí)間,是一種新型的固化方式。這種新型的固化方式將紫外光固化技術(shù)和一導(dǎo)電膠結(jié)合起來(lái),賦予了導(dǎo)電膠新的性能。目前這方面的研究也是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。
四、影響導(dǎo)電膠性能的因素
(2)樹(shù)脂體系和固化工藝樹(shù)脂體系作為導(dǎo)電膠力學(xué)性能和粘接性能的主要來(lái)源,其選擇很重要。根據(jù)不同力學(xué)性能和用途的需要選擇不同的樹(shù)脂體系。常用的樹(shù)脂體系為環(huán)氧樹(shù)脂,其粘接性好,粘度低,固化溫度適中,適合導(dǎo)電膠的制備,一般用于常溫固化或中溫固化導(dǎo)電膠中。根據(jù)電子元器件的要求,需要高溫固化時(shí),可以使用聚酞亞胺樹(shù)脂作為基體樹(shù)脂或是在傳統(tǒng)環(huán)氧樹(shù)脂中加人耐高溫物質(zhì)如雙馬來(lái)酞亞胺樹(shù)脂提高耐熱性。用于光敏固化的導(dǎo)電膠的樹(shù)脂體系選擇丙烯酸環(huán)氧類光敏物質(zhì)。固化工藝對(duì)導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性有一定的影響。加熱固化時(shí),應(yīng)盡量縮短凝膠點(diǎn)以前的時(shí)間,因?yàn)槟z時(shí)間長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致膠黏劑對(duì)導(dǎo)電粒子表面進(jìn)行充分的包覆,降低導(dǎo)電性,所以加熱固化時(shí)一般都是直接置于固化溫度下固化,以減少潤(rùn)濕包覆帶來(lái)的不利影響。固化溫度和時(shí)間不但影響導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性,對(duì)其力學(xué)性能也有很大影響。對(duì)于室溫固化銅粉導(dǎo)電膠,延長(zhǎng)固化時(shí)間會(huì)使剪切強(qiáng)度下降了,中高溫固化導(dǎo)電膠延長(zhǎng)固化時(shí)間會(huì)提高力學(xué)性能。
(4)其他添加劑的影響其他添加劑主要是根據(jù)導(dǎo)電膠的需要,加人一些物質(zhì)來(lái)提高導(dǎo)電膠的性能。一般導(dǎo)電膠中都加人偶聯(lián)劑來(lái)降低金屬顆粒和膠層之間的界面表面能,如硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸鹽偶聯(lián)劑等。
(2)復(fù)合導(dǎo)電膠復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料已發(fā)展成為一種新型的功能性材料,在抗靜電、電磁屏蔽、導(dǎo)電 自動(dòng)控制和正溫度系數(shù)材料等方面具有廣闊的應(yīng)用前景,其市場(chǎng)需求量不斷增大。雷芝紅等采用無(wú)鈀活化工藝在環(huán)氧樹(shù)脂(EP)粉末上形成活性點(diǎn),利用化學(xué)鍍法成功制備出新型外鍍銀銅/EP復(fù)合導(dǎo)電粒子,其電阻率為4.5*10-3Ω·cm,可以作為各向異性導(dǎo)電膠的導(dǎo)電填料(代替純金屬導(dǎo)電填料)。Eom等制備出一種新型低熔點(diǎn)各向異性導(dǎo)電膠。研究結(jié)果表明:該導(dǎo)電膠的電阻低于10 mΩ,而傳統(tǒng)導(dǎo)電膠的電阻則低于1000 mΩ;該導(dǎo)電膠可以在電流密度為10000 A/cm2的條件下使用;高壓蒸煮試驗(yàn)前后,導(dǎo)電膠的電阻和電流密度均沒(méi)有發(fā)生變化,而剪切強(qiáng)度的變化率為23%。
(4)無(wú)導(dǎo)電粒子導(dǎo)電膠近年來(lái),一種NCA鍵合技術(shù)(無(wú)鉛無(wú)導(dǎo)電顆?;ヂ?lián)技術(shù))深受人們的關(guān)注。這種互連方式具有良好的粘接強(qiáng)度和較低的成本,所使用的連接材料是NCA聚合物,通常不填充任何導(dǎo)電填料。這種互連技術(shù)在實(shí)現(xiàn)連接時(shí),需要在一定的溫度條件下,通過(guò)向 IC 芯片和基板施加壓力才能使 NCA 在芯片粘接部位表面處形成直接的物理連接。該技術(shù)省略了膠體中加入導(dǎo)電填料的步驟,去除了填充金屬所帶來(lái)的成本,其連接位置由金屬直接接觸形成,從而成為一種簡(jiǎn)單、高效和價(jià)廉的互連方式。
近年來(lái),無(wú)導(dǎo)電粒子導(dǎo)電膠的發(fā)展十分迅速,出現(xiàn)了(類似于各向異性導(dǎo)電膠)Z軸方向上導(dǎo)電的新品種,連接材料中的空隙尺寸達(dá)到納米級(jí)尺度。六、導(dǎo)電膠的應(yīng)用及問(wèn)題導(dǎo)電膠是一種同時(shí)具備導(dǎo)電性能和粘接性能的膠粘劑,它可以將多種導(dǎo)電材料連接在一起,使被連接材料間形成電的通路。自1966年問(wèn)世以來(lái),導(dǎo)電膠已經(jīng)在電子科技中起到越來(lái)越重要的作用。目前,導(dǎo)電膠已廣泛應(yīng)用于印刷線路板組件、發(fā)光二極管、液晶顯示屏、智能卡、陶瓷電容、集成電路芯片等電子元器件的封裝和粘接。但是,Pb/Sn焊料仍在電子表面封裝技術(shù)中大量應(yīng)用,導(dǎo)電膠雖然擁有許多優(yōu)點(diǎn),但因其自身存在的亟待解決的問(wèn)題,仍然不能完全取代Pb /Sn焊料。
導(dǎo)電膠主要存在以下問(wèn)題:
(2)粘接效果受元器件類型、PCB(印刷線路板)類型影響較大;
(4)粘結(jié)強(qiáng)度相對(duì)較低。在節(jié)距小的連接中,粘接強(qiáng)度直接影響元件的抗沖擊性能。
六、導(dǎo)電膠的市場(chǎng)狀況
目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上一些高尖端領(lǐng)域使用的導(dǎo)電膠主要以進(jìn)口為主:美國(guó)的Ablistick公司、3M公司幾乎占領(lǐng)了全部的IC和LED領(lǐng)域,日本的住友和臺(tái)灣翌華也有涉及這些領(lǐng)域.日本的Three-Bond公司則控制了整個(gè)的石英晶體諧振器方面導(dǎo)電膠的應(yīng)用.國(guó)內(nèi)的導(dǎo)電膠主要使用在一些中、低檔的產(chǎn)品上,這方面的市場(chǎng)主要由金屬研究所占有。TeamChem Company系列的導(dǎo)電膠主要適用于LED、大功率LED、 LED數(shù)碼管、LCD、TR、IC、COB、PCBA、點(diǎn)陣塊、顯示屏、晶振、諧振器、太陽(yáng)能電池、光伏電池、蜂鳴器、陶瓷電容、半導(dǎo)體分立器件等各種電子元件和組件的封裝以及粘結(jié)等.應(yīng)用范圍涉及電子元器件、電子組件、電路板組裝、顯示及照明工業(yè)、通訊、汽車電子、智能卡、射頻識(shí)別等領(lǐng)域。
七、總結(jié)
要大幅度提高國(guó)產(chǎn)導(dǎo)電膠的綜合性能,必須從下列幾方面著手:
(2)開(kāi)發(fā)新型的導(dǎo)電顆粒。制備以納米顆粒為主的導(dǎo)電填料,以覆鍍合金或低共熔合金作為導(dǎo)電填料,并且對(duì)導(dǎo)電粒子表面進(jìn)行活化處理,是制備導(dǎo)電膠的重要條件。
(3)研究新的固化方式.室溫固化耐高溫粘接材料是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì);雖然目前熱固化導(dǎo)電膠體系仍占主導(dǎo)地位,但其固化劑及偶合劑等存在污染環(huán)境等問(wèn)題,因此光固化、電子束固化等技術(shù)已在涂料、油墨、光刻膠和醫(yī)用膠等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用;另外,微波固化技術(shù),也取得了階段性的成果;雙重固化體系(UV固化+熱固化)的開(kāi)發(fā),也是未來(lái)的發(fā)展方向。
關(guān)于我們
公司介紹 榮譽(yù)資質(zhì) 企業(yè)愿景產(chǎn)品應(yīng)用
電商打包 居家使用 辦公場(chǎng)所 倉(cāng)庫(kù)使用 工廠車間 快遞物流產(chǎn)品介紹
BOPP膠帶半成品母卷 成品膠帶 BOPP特種膠帶 可降解膠帶新聞中心
公司新聞 行業(yè)動(dòng)態(tài) 產(chǎn)品百科Copyright@2022 黃山市天馬科技有限公司