环氧导电胶黏剂

环氧导电胶黏剂

时间:2011-04-07 10:19来源:作者:点击:次

采用导电胶黏剂粘接不需要特殊的设备.正在电子.导电胶黏剂按黏料的化学组成分为有机

导电胶和无机导电胶.中温固化型和高温固化型之分.还可以是无溶剂型或含溶剂型.不同方法制得的

一般的环氧胶黏剂是绝缘性的，而加入银粉、铜粉、炭黑等导电填充剂，固化之后具有一定的导电性和良好的粘接性能，使被粘接材料之间形成电的通路，即谓环氧导电胶黏剂。它是一种功能性胶黏剂，兼具导电和粘接双重性能，适应了电子和微电子工业飞速发展的需要，优点彰显。能在室温或较低温度下固化，可避免因高温焊接而引起的材料变形、元件损坏，且可防止铆接的应力集中及电磁信号的损失、泄漏等。采用导电胶黏剂粘接不需要特殊的设备，因此，导电胶粘接作为一种新工艺，代替传统的锡铅（Sn-Pb）焊料已是大势所趋，正在电子、电器和电力等工业领域得到广泛应用。环氧导电胶常用于芯片和发光二极管的安装和大功率电阻与铝散热片的粘接；电路元件、基片间可用环氧导电胶粘接，代替低共熔焊接，可避免高热的不良影响；可用环氧导电胶将SMD（表面贴装元件）粘接在电路上；对有抗电磁干扰要求屏蔽的金属管壳，可采用环氧导电胶粘接接地。电子产业发展日新月异，微电子封装正处于高速发展阶段，还在大量引进和开发SMT生产线，环氧导电胶黏剂将有广阔的应用前景。

导电胶黏剂按黏料的化学组成分为有机导电胶和无机导电胶，常用的是有机导电胶，其中应用最广的是环氧树脂导电胶黏剂；按所用导电材料分为银系、金系、铜系、镍系、炭系等导电胶黏剂，用之最多的是银系和铜系导电胶黏剂；按固化方式分为反应型、溶剂型、热熔型、压敏型、烧结型等导电胶黏剂。

环氧导电胶黏剂由环氧树脂、增韧剂、固化剂、导电填料、偶联剂及其他助剂等组成。可配成单组分或多组分剂型；有室温固化型、中温固化型和高温固化型之分；还可以是无溶剂型或含溶剂型。

环氧树脂多用双酚A型，也可用多官能环氧树脂（AG-80）、酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂等。

导电填料有银粉、金粉、铜粉、镍粉、羰基镍、铝粉、钼粉、锆粉、钴粉、石墨、乙炔炭黑、碳化镍、碳化硅、碳纤维、镀银铜粉、镀银铝粉、镀银镍粉、镀银二氧化硅粉、镀银玻璃微珠、银的硅化物、纳米银、碳纳米管、导电云母粉等。

银粉具有优良的导电性和化学稳定性，是比较理想和用得最多的导电填料。银粉的制备方法有电解法、化学还原法、热分解法、喷射法、碾磨法等，不同方法制得的银粉粒度和形状不同。银粉用量一般为树脂的2～4倍，从导电性和粘接性综合考虑，树脂与银粉的比例为20:80较为适宜。为保证银粉在胶层中紧密接触，最好使用电解法超细银粉与鳞片状银粉的混合填料。以丁二醇处理过的银粉形成导电团簇的时间比洁净的银粉短，而用1%硬脂酸处理的银粉同样条件时间则长。

环氧树脂银粉导电胶用于需要良好导电性和力学性能的粘接与密封，例如印刷电路、导波器、高频屏蔽等。

为了克服银粉导电胶中银离子迁移现象和价格昂贵的缺点，开发了非银导电胶，电阻率10-4～10-2Ω·cm。比较实用的非银填料为铜粉，价格较低，来源容易，无迁移现象，但铜粉表面极易氧化，形成不导电的氧化膜。因此，必须进行预处理除去氧化膜，进行抗氧化保护，已有ST-8铜粉和SV-6镍粉。

环氧树脂铜粉导电胶黏剂通常采用胺类固化剂，并添加硅烷偶联剂和导电促进剂。铜粉的用量为树脂的3倍左右，电阻率可达（2～3）×10-3Ω·cm，剪切强度10～15MPa。

已研制成功纳米导电环氧胶黏剂，以纳米银和碳纳米管代替传统的银粉，省银30%～50%，体积电阻率达10-3Ω·cm以下，粘接的剥离强度3.5kN/m。用于电子元器件和集成电路焊接修复及微电子器件封装。

已有带状环氧导电胶黏剂，是以玻璃布为载体，浸入环氧导电胶，使之初固化（B阶段），形成无黏性薄层。然后切割成带状，放在被粘接件之间，可在160℃快速固化，能精确控制胶层厚度，可减少产生热应力。

环氧导电胶的典型配方（质量份）如下。

①AG-80环氧树脂 90

液体丁腈橡胶 10

2-乙基-4-甲基咪 10

电解银粉 250～350

80℃/6～8h或100℃/3h固化。

粘接铝合金的剪切强度室温≥14.7MPa，180℃时≥9.8MPa，不均匀扯离强度≥14.7kN/m。体积电阻率≤1.0×10-2g·cm。代替锡焊用于散热片的粘接，耐温200℃。

②E-51环氧树脂 70

W-95环氧树脂 30

羧基液体丁腈橡 15

聚乙烯醇缩丁醛 5

600稀释剂 10

间苯二胺 15

2-乙基-4-甲基咪 3

KH-560 2

片状银粉 300

150℃/4h或175℃/3h或200℃/2h或250℃/0.5～1h固化。固化温度越高，导电性越好。

对不同材料粘接的室温剪切强度：铝合金≥6.4MPa，黄铜≥9.9MPa，紫铜≥10.5MPa，镀金≥8.2MPa，镀银≥8.6MPa，镀镍≥10.4MPa。体积电阻率

≤5.0×10-4Ω·cm。用于塑料封装的集成电路、中小功率晶体管、发光二极管的装片、PTC陶瓷发热元件等的粘接。使用温度-60～175℃，短时能耐350℃。

③E-51环氧树脂 70

AG-80环氧树脂 20

600稀释剂 10

三乙醇胺 15

乙炔炭黑 754100

80℃/4h固化。

室温剪切强度：铝＞15MPa，铜＞12MPa。体积电阻率（1～5）×10-2Ω·cm。用于金属件的导电粘接。

④E-51环氧树脂 100

双氰胺 8

促进剂（2，4-二氯苯脲） 5.6

501稀释剂 11.2

银粉 272

用作管心安装（电子）单组分环氧胶。

⑤RDGE（间苯二酚二缩水甘油醚）树脂 110.4

三氟化硼-单乙胺络合物 3.2

溶剂 11.2

银粉 272

直到1980年还是美国和日本电子组装中采用的单组分银导电胶的代表性产品。

⑥E-44环氧树脂 100

邻苯二甲酸二丁酯 15

T

固化剂 25

31

KH-550 2

ST 8 铜 600

室温/24h或100℃/30min固化。

体积电阻率（1～5）×10-3Ω·cm。用于电子、电器等方面的导电粘接。使用温度-50～100℃。

国产环氧导电胶的牌号有DAD-5、DAD-6、DAD-8-3、DAD-24、DAD-40、DAD-50、DAD-54、DAD-70、DAD-87、DAD-90、DAD-90B2、CD9910、CD9911等。

(责任编辑：admin)