導電銀膠是具有導電功能的含銀粉的膠水。
基本介紹
- 中文名：導電銀膠
- 外文名：ConductiveAdhesive
- 簡介：乾燥後具有一定導電性能的膠黏劑
- 組成成分：基體樹脂和導電填料即導電粒子
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簡介
由於導電銀膠的基體樹脂是一種膠黏劑, 可以選擇適宜的固化溫度進行粘接, 如環氧樹脂膠黏劑可以在室溫至150℃ 固化, 遠低於錫鉛焊接的200℃以上的焊接溫度, 這就避免了焊接高溫可能導致的材料變形、電子器件的熱損傷和內應力的形成.同時, 由於電子元件的小型化、微型化及印刷電路板的高密度化和高度集蘭妹局凳成化的迅速發展, 鉛錫焊接的0.65mm的最小節距遠遠滿足不了導電連線的實際需求, 而導電銀膠可以製成漿料, 實現很高的線解析度.而且導電銀膠工藝簡單, 易於操作, 可提高生產效率, 也避免了錫鉛焊料中重金屬鉛引起的環境污染.所以導電銀膠是替代協蘭檔束鉛錫焊接, 實現導電連線的理想選擇.
導電銀膠已廣泛套用於液晶顯示屏（LCD）、發光二極體（LED）、積體電路(IC)晶片、印刷線路板組件(PCBA)、點陣塊、陶瓷電容、薄膜開關、智慧卡、射頻識別等電子元件和組件的封裝和粘接, 有逐步取代傳統的錫焊焊接的趨勢.
導電銀膠的製備
在導電銀膠各組份基本確定的情況下,通常採用兩步法製備導電銀膠。
第一步基體樹脂製備:試驗室用電子天平以一定比例稱取一定量的環氧樹脂放入研缽中,按比例加入K77、ZE4MzeN、朋560、DleY(事先已研磨並過200目篩),用研棒進行充分的研磨和混合,研磨時間一般在10分鐘以上,直到形成均勻的混合體為止,便得到需要的樹脂基體。
基體樹脂所得的固化產物的性能完全能夠滿足商用導電銀膠的要求,導電銀膠中的銀粉的填加量對導電銀膠性能的影響將最終決定導電銀膠能否商業化的最重要的因素。已有學者對導電銀粉的填加量作過深入的研究,通常認為導電銀粉的填加量低於70%其所得固化產物導電性能較差不能滿足商業化的要求,但銀粉的填加量超過80%則固化產物的剪下強度變差亦不能滿足商業化的要謎簽嚷求。基於以上考慮,本論文製備銀粉含量為70%、75%及80%的三種導電銀膠,對其性能進行全面考察,以最終確定適合作LED封裝用的導電銀膠的最佳境炒捆銀粉含量。
第二步導電銀膠製備:取一定量的樹脂基體加入部分已經混合好的片狀銀粉BAgF一20及粒狀囑才轎銀粉sAg一ZA進行研磨,直到銀粉全部與樹脂基體混合均勻後再加入適量的銀粉,最終銀粉總量為膠總量的70%;再取一定量的樹脂基體按前述方法製備銀粉含量為75%的導電銀膠;再取一定量的樹脂基體按前述方法製備銀粉含量為80%的導電銀膠;銀粉全部加完後再研磨30分鐘以上,直到銀粉和樹脂基第2章導電銀膠製備與性能測試體形成均勻的銀白色膏狀混合物。按下述方法對所製備的三種鑽連碑不同銀粉含量的導電銀膠進行性能測試。
種類組成
種類
導電銀膠種類很多, 按導電方向分為各向同性導電銀膠（ICAs,Isotropic Conductive Adhesive）和各向異性導電銀膠（ACAs,Anisotropic Conductive Adhesives）.ICA是指各個方向均導電的膠黏劑, 可廣泛用於多種電子領域；ACA則指在一個方向上如Z方嚮導電, 而在X和Y方向不導電的膠黏劑.一般來說ACA的製備對設備和工藝要求較高, 比較不容易實現, 較多用於板的精細印刷等場合, 如平板顯示器（FPDs）中的板的印刷 .
按照固化體系導電銀膠又可分為室溫固化導電銀膠、中溫固化導電銀膠、高溫固化導電銀放匪膠、紫外光固化導電銀膠等.室溫固化導電銀膠較不穩定, 室溫儲存時體積電阻率容易發生變化.高溫導電銀膠高溫固化時金屬粒子易氧化, 固化時間要求必須較短才能滿足導電銀膠的要求.國內外套用較多的是中溫固化導電銀膠（低於150℃）, 其固化溫度適中, 與電子元器件的耐溫能力和使用溫度相匹配, 力學性能也較優異, 所以套用較廣泛.紫外光固化導電銀膠將紫外光固化技術和導電銀膠結合起來, 賦予了導電銀膠新的性能並擴大了導電銀膠的套用範圍, 可用於液晶顯示電致發光等電子顯示技術上, 國外從上世紀九十年代開始研究, 我國也開始研究.
組成
導電銀膠主要由樹脂基體、導電粒子和分散添加劑、助劑等組成.市場上使用的導電銀膠大都是填料型.
填料型導電銀膠的樹脂基體, 原則上講, 可以採用各種膠勃劑類型的樹脂基體, 常用的一般有熱固性膠黏劑如環氧樹脂、有機矽樹脂、聚醯亞胺樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂等膠黏劑體系.這些膠黏劑在固化後形成了導電銀膠的分子骨架結構, 提供了力學性能和粘接性能保障, 並使導電填料粒子形成通道.由於環氧樹脂可以在室溫或低於150℃固化, 並且具有豐富的配方可設計性能, 環氧樹脂基導電銀膠占主導地位.
導電銀膠要求導電粒子本身要有良好的導電性能粒徑要在合適的範圍內, 能夠添加到導電銀膠基體中形成導電通路.導電填料可以是金、銀、銅、鋁、鋅、鐵、鎳的粉末和石墨及一些導電化合物
套用領域
（1）導電銀膠粘劑用於微電子裝配,包括細導線與印刷線路、電鍍底板、陶瓷被粘物的金屬層、金屬底盤連線,粘接導線與管座,粘接元件與穿過印刷線路的平面孔,粘接波導調諧以及孔修補.
（2）導電銀膠粘劑用於取代焊接溫度超過因焊接形成氧化膜時耐受能力的點焊.導電銀膠粘劑作為錫鉛焊料的替代晶,其主要套用範圍如：電話和移動通信系統；廣播、電視、計算機等行業；汽車工業；醫用設備；解決電磁兼容(EMC)等方面.
（3） 導電銀膠粘劑的另一套用就是在鐵電體裝置中用於電極片與磁體晶體的粘接.導電銀膠粘劑可取代焊藥和晶體因焊接溫度趨於沉積的焊接.用於電池接線柱的粘接是當焊接溫度不利時導電銀膠粘劑的又一用途.
（4）導電銀膠粘劑能形成足夠強度的接頭,因此,可以用作結構膠粘劑.
套用前景
我國電子產業正大量引進和開發SMT 生產線, 導電銀膠在我國必然有廣闊的套用前景.但我國在這方面的研究起步較晚, 所需用的高性能導電銀膠主要依賴進口, 因此必須大力加強粘接溫度和固化時間、粘接壓力、粒子含量等因素導電銀膠可靠性的影響的研究和套用開發, 製備出新型的導電銀膠, 以提高我國電子產品封裝業的國際競爭力.
出自：
《電子電器用膠黏劑》,肖衛東等編.化學工業出版社.中國版本圖書館CIP數據核字（2004）第019016號
