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導電膠有什麽作用?導電膠有哪幾類?
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導電膠有什麽作用?導電膠有哪幾類?

2022.08.15 16:54:32   Clicks


 在電子電氣領域,由於(yu) 集成技術和微封裝技術的發展,電子元器件和電子設備向小型化和微型化的方向發展,這種趨勢的後果便是在有限的體(ti) 積內(nei) 產(chan) 生了更多的熱量,如果熱量不能及時地散失掉,熱量積聚過多將會(hui) 導致元器件的工作溫度升高,影響其正常工作,嚴(yan) 重時還會(hui) 使電子元器件失效。大多數金屬材料的散熱速度比較快,在一定程度上能夠滿足導熱需求,但是金屬材料有密度大、導電、不耐腐蝕、對不同形狀的導熱界麵適應性差的缺點,限製了其在特定領域的應用。



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因此,廣大科研人員轉向導熱膠黏劑的研究和開發中去。由於(yu) 膠黏劑自身的熱導率低、導熱性能不好,所以如何提高膠黏劑的高導熱性能引起了廣大科研工作者越來越多的關(guan) 注。目前,提高膠黏劑高導熱性的方法主要是在膠黏劑中加入適量的高導熱填料,如鋁、銅和銀等金屬粉類填料,氧化鋁、氧化鎂等金屬氧化物類填料,碳化矽、氮化鋁和氮化矽等非金屬導熱填料來實現的。其主要應用於(yu) 微電子和電子元器件的粘接與(yu) 散熱(如下圖),半導體(ti) 管陶瓷基片與(yu) 銅座的黏合、管心的保護、管殼的密封,整流器、熱敏電阻器的導熱絕緣,微包裝中多層板的導熱絕緣以及化工熱交換器的粘接和導熱灌封等領域。


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目前,按照導熱膠的電絕緣性能來劃分,可分為(wei) 非絕緣導熱膠黏劑和絕緣導熱膠黏劑兩(liang) 大類,如銅粉環氧膠和三氧化鋁環氧膠等。複合型導熱膠具有價(jia) 格低廉、工藝簡單、成型加工性能好等優(you) 點。

 

膠黏劑的導熱性能與(yu) 樹脂基體(ti) 、導熱填料以及加工工藝有關(guan) 。粉狀、纖維狀、片狀等導熱填料分散於(yu) 樹脂基體(ti) 中,當用量較少時,填料雖然能均勻分散在體(ti) 係中,但彼此間未能形成相互接觸和相互作用,此時,填料對體(ti) 係的貢獻不大,所得導熱膠的導熱性能不夠理想。隻有當填料的添加量達到某一臨(lin) 界值時,填料間才能真正地形成接觸和相互作用,此時,體(ti) 係內(nei) 形成了大量的類似網狀或鏈狀的結構形態,即導熱網鏈,當導熱網鏈的取向與(yu) 熱流方向一致時,導熱性能提高很快;體(ti) 係中在熱流方向上未形成導熱網鏈時,會(hui) 造成熱流方向上的熱阻很大,導熱性能很差。因此,如何在體(ti) 係內(nei) 最大限度地在熱流方向上形成導熱網鏈成為(wei) 獲得高導熱膠黏劑的關(guan) 鍵所在。

 

各向異性導電膠(ACF)是適應電子工業(ye) 發展需要出現的膠黏劑品種,它被廣泛應用於(yu) 電器和電子裝配過程中需要接通電路的地方,以粘代焊(如下圖)。目前,許多電子儀(yi) 器設備中的零部件已開始微型化,並使用一些難以焊接的材料和耐熱性不高的高分子材料,在這些零部件的製造與(yu) 裝配過程中,若采用一般的焊料焊接方法進行元件間的導電連接,需要高溫高熱,極易損傷(shang) 元器件,且使用極少量的焊料進行極準確的焊接也難以控製,往往會(hui) 發生連接處的接頭不牢,零件變形,使用性能下降。導電膠則是比焊接更理想的連接方法,它不僅(jin) 可以代替焊接,而且可以製成導電漿料,利用導電膠對很多材料良好的黏結性能,將圖形條印刷於(yu) 不同材質的線路板上,作為(wei) 導電線路。



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導電膠是由膠黏劑、導電性填料、溶劑和添加劑組成的。常用的導電性填料有金屬粉、石墨粉等。在金屬粉中,金粉的化學穩定性好,導電性高,但價(jia) 格高昂,隻能用於(yu) 要求高度可靠性的航空、航天或軍(jun) 工等方麵和厚膜集成電路上。銅粉、鋁粉則易氧化,導電性不穩定。而應用最多的是銀粉,銀粉具有優(you) 良的導電性和耐腐蝕性,在空氣中氧化極慢,銀粉的大小和形狀對配製導電膠的導電性有很大的影響,一般顆粒越小,形狀越不規則,導電性越好。常用的膠黏劑有單組分環氧樹脂膠,因其固化物堅韌、耐磨和耐熱,所以常用於(yu) 硬件;酚醛樹脂膠可以用於(yu) 要求硬度高和耐磨的地方;聚酰亞(ya) 胺為(wei) 基礎的膠黏劑,可在高溫下使用。使用時,樹脂常常可以並用或加增塑劑和添加劑加以改性,如在膠液中可加入醇類、酯類溶劑進行稀釋,以調節黏度及幹燥速率;可加入適量的分散劑使導電性填料分散良好等。添加劑的加入可以改進膠液的性能,但加入量大了,對導電性有不良的影響,所以要盡量少用。推薦閱讀什麽(me) 是導電膠?導電膠的應用領域有哪些?