透視導(dǎo)電膠
發(fā)布時(shí)間:2008/6/5 0:00:00 訪問次數(shù):253
白木 | ||
導(dǎo)電型膠粘劑，簡稱導(dǎo)電膠，是一種既能有效地膠接各種材料，又具有導(dǎo)電性能的膠粘劑。導(dǎo)電膠粘劑包括兩大類，各向同性均質(zhì)導(dǎo)電膠粘劑(1ca)和各向異性導(dǎo)電膠粘劑(aca)。ica是指各個(gè)方向均導(dǎo)電的膠粘劑；aca則不一樣，如z—軸aca是指在z方向?qū)щ姷哪z粘劑，而在x和y方向則不導(dǎo)電。當(dāng)前的研究主要集中在ica。 導(dǎo)電膠按基體組成可分為結(jié)構(gòu)型和填充型兩大類。結(jié)構(gòu)型是指作為導(dǎo)電膠基體的高分子材料本身即具有導(dǎo)電性的導(dǎo)電膠；填充型是指通常膠粘劑作為基體，而依靠添加導(dǎo)電性填料使膠液具有導(dǎo)電作用的導(dǎo)電膠。目前導(dǎo)電高分子材料的制備十分復(fù)雜、離實(shí)際應(yīng)用還有較大的距離，因此廣泛使用的均為填充型導(dǎo)電膠。 在填充型導(dǎo)電膠中添加的導(dǎo)電性填料，通常均為金屬粉末。由于采用的金屬粉末的種類、粒度、結(jié)構(gòu)、用量的不同，以及所采用的膠粘劑基體種類的不同，導(dǎo)電膠的種類及其性能也有很大區(qū)別。目前普遍使用的是銀粉填充型導(dǎo)電膠。而在一些對導(dǎo)電性能要求不十分高的場合，也使用銅粉填充型導(dǎo)電膠。 目前市場上的填充型導(dǎo)電膠，就其基體而言，主要有以下幾類：環(huán)氧類—其基體材料為環(huán)氧樹脂，填充的導(dǎo)電金屬粒子主要為ag、ni、cu(鍍ag)；硅酮類—其基體材料為硅酮，填充的導(dǎo)電金屬粒子主要為ag、cu(鍍ag)；聚合物類—其基體材料為聚合物，填充的導(dǎo)電金屬粒子主要為ag。 2 導(dǎo)電膠的導(dǎo)電機(jī)理 導(dǎo)電膠粘劑的導(dǎo)電機(jī)理在于導(dǎo)電性填料之間的接觸，這種填料與填料的相互接觸是在粘料固化干燥后形成的，由此可見，在粘料固化干燥前，粘料和溶劑中的導(dǎo)電性填料是分別獨(dú)立存在的，相互間不呈現(xiàn)連續(xù)接觸，故處于絕緣狀態(tài)。在粘料固化干燥后，由于溶劑蒸發(fā)和粘料固化的結(jié)果，導(dǎo)電填料相互間連結(jié)成鏈鎖狀，因而呈現(xiàn)導(dǎo)電性。這時(shí)，如果粘料 的量較導(dǎo)電性填料多得多，則即使在粘料固化后，導(dǎo)電性填料也不能連結(jié)成鏈鎖狀，于是，或者完全不呈現(xiàn)導(dǎo)電性，或者即使有導(dǎo)電性，它也是很不穩(wěn)定的。反之，若導(dǎo)電性填料的量明顯地多于粘料，那么由粘結(jié)料決定的膠膜的物化穩(wěn)定性就將喪失，并且也不能獲得導(dǎo)電性填料之間的牢固連結(jié)，因而導(dǎo)電性能不穩(wěn)定。 2004年2月，國內(nèi)開發(fā)成功新型環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠，該產(chǎn)品在固化方面類似于貼片膠，但比它有更多優(yōu)點(diǎn)。用于smt時(shí)對膠的要求是在相對較高的溫度下，在很短的時(shí)間內(nèi)迅速固化。貼片膠的強(qiáng)度要求較低，一般10mpa左右即可，因?yàn)樗皇瞧鹨粋�(gè)固定作用，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度主要由焊接來保證；而導(dǎo)電膠的強(qiáng)度則較高，應(yīng)不小15mpa才能保證其可靠性，同時(shí)由于要求具有較低的體積電阻，必須加入較多的導(dǎo)電性填充材料，這對其強(qiáng)度降低也較多。該產(chǎn)品固化劑應(yīng)采用潛伏型固化劑，導(dǎo)電填充材料一般采用銀粉。研究人員在試驗(yàn)中采用端羧丁腈膠改性環(huán)氧樹脂為基料，特制電解銀粉作導(dǎo)電性填充材料，并制備了幾種潛伏性固化劑。在1500℃下固化10min后，當(dāng)其體積電阻控制在2．0x10-4ω.cm以下時(shí)，剪切強(qiáng)度均可達(dá)到12mpa。但由于這些固化劑是固體，因此均勻分散有一定困難，在更短的時(shí)間固化時(shí)則強(qiáng)度較低，如1500℃／5min固化時(shí)剪切強(qiáng)度只有8mpa左右。該膠采用潛伏型固化劑既有優(yōu)點(diǎn)、也確有不足，一是固化時(shí)間較長(約為1．5-2小時(shí))，二是作為固體較難均勻分散到膠粘劑中，需進(jìn)一步改進(jìn)。而導(dǎo)電填充材料采用銀粉目前無問題，一般以250目—350目左右較為適宜，顆粒為樹枝狀的較好。 3 銀粉填充型導(dǎo)電膠粘劑 銀粉填充型導(dǎo)電膠是目前最重要的導(dǎo)電膠，作為膠液基體的，有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯、丙烯酸酯樹脂等。由于環(huán)氧樹脂的膠接性能優(yōu)良，使用方便，因此在導(dǎo)電膠中用得最為普遍。銀粉填充型導(dǎo)電膠中所用銀粉的種類、比例、粒度及形狀對導(dǎo)電膠的性能有很大影響。按照制造方法，銀粉可分為電解銀粉、化學(xué)還原銀粉、球磨銀粉和噴射銀粉等多種，目前用得較多的是電解銀粉和化學(xué)還原銀粉。銀粉的用量，通常為60-70％左右。如銀粉的用量過少，則膠接強(qiáng)度可得到保證，但導(dǎo)電性能下降；銀粉的用量過多，則導(dǎo)電性能增加，但膠接強(qiáng)度明顯下降，成本也相應(yīng)增高。通常情況而言，銀粉填充型導(dǎo)電膠的固化溫度越高，固化速度越快，則膠接強(qiáng)度越高，導(dǎo)電性越好，但施工工藝較為復(fù)雜；如果室溫固化，則固化時(shí)間長，膠接強(qiáng)度和導(dǎo)電性均會受到影響，但施工方便。 銀粉填充型導(dǎo)電膠的缺點(diǎn)是會出現(xiàn)銀分子遷移現(xiàn)象和價(jià)格昂貴。銀分子遷移現(xiàn)象是膠液固化后，在直流電場作用下和濕氣條件下，銀分子產(chǎn)生電解運(yùn)動所造成的電阻率改變的現(xiàn)象。一般在用于層壓材料、陶瓷、玻璃鋼為基材的印刷電路上較易發(fā)生。為此，在使用過程中，應(yīng)注意防潮。 4 導(dǎo)電膠的主要應(yīng)用 導(dǎo)電膠粘劑用于微電子裝配，包括細(xì)導(dǎo)線與印刷線路、電鍍底板、陶瓷被粘物的金屬層
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