Ailete導電膠,膠水作為錫鉛焊料的替代品

發(fā)布時(shí)間:2016-01-01 12:04:23    文章來(lái)源:愛(ài)樂(lè )特膠水網(wǎng) http://bonsaibooom.com

Ailete導電膠是一種固化或干燥后具有一定導電性能的膠黏劑，它通常以基體樹(shù)脂和導電填料即導電粒子為主要組成成分， 通過(guò)基體樹(shù)脂的粘接作用把導電粒子結合在一起， 形成導電通路， 實(shí)現被粘材料的導電連接。由于Ailete導電膠的基體樹(shù)脂是一種膠黏劑， 可以選擇適宜的固化溫度進(jìn)行粘接， 同時(shí)， 由于電子元件的小型化、微型化及印刷電路板的高密度化和高度集成化的迅速發(fā)展， 而Ailete導電膠可以制成漿料， 實(shí)現很高的線(xiàn)分辨率。而且Ailete導電膠工藝簡(jiǎn)單， 易于操作， 可提高生產(chǎn)效率，所以Ailete導電膠是替代鉛錫焊接， 實(shí)現導電連接的理想選擇。導電原理導電粒子間的相互接觸形成導電通路，使Ailete導電膠具有導電性，膠層中粒子間的穩定接觸是由于Ailete導電膠固化或干燥造成的。Ailete導電膠在固化或干燥前，導電粒子在膠粘劑中是分離存在的，相互間沒(méi)有連續接觸，因而處于絕緣狀態(tài)。Ailete導電膠固化或干燥后，由于溶劑的揮發(fā)和膠粘劑的固化而引起膠粘劑體積的收縮，使導電粒子相互間呈穩定的連續狀態(tài)，因而表現出導電性。隧道效應使粒子間形成一定的電流通路當導電粒子中的自由電子的定向運動(dòng)受到阻礙，這種阻礙可視為一種具有一定勢能的勢壘。根據量子力學(xué)的概念可知，對于一個(gè)微觀(guān)粒子來(lái)說(shuō)，即使其能量小于勢壘的能量，它除了有被反射的可能性之外，也有穿過(guò)勢壘的可能性，微觀(guān)粒子穿過(guò)勢壘的現象稱(chēng)為貫穿效應，也可叫做隧道效應。電子是一種微觀(guān)粒子，因而它具有穿過(guò)導電粒子間隔離層阻礙的可能性。電子穿過(guò)隔離層幾率的大小與隔離層的厚度及隔離層勢壘的能量與電子能量的差值有關(guān)，厚度和差值越小，電子穿過(guò)隔離層幾率就越大。當隔離層的厚度小到一定值時(shí)，電子就很容易穿過(guò)這個(gè)薄的隔離層，使導電粒子間的隔離層變?yōu)閷щ妼?。由隧道效應而產(chǎn)生的導電層可用一個(gè)電阻和一個(gè)電容來(lái)等效。 Ailete導電膠種類(lèi)很按導電方向分為各向同性Ailete導電膠（ICAs,Isotropic Conductive Adhesive）和各向異性Ailete導電膠 （ACAs,Anisotropic Conductive Adhesives）。ICA是指各個(gè)方向均導電的膠黏劑，可廣泛用于多種電子領(lǐng)域；ACA則指在一個(gè)方向上如Z方向導電，而在X和Y方向不導電的膠黏劑。一般來(lái)說(shuō)ACA的制備對設備和工藝要求較高，比較不容易實(shí)現，較多用于板的精細印刷等場(chǎng)合，如平板顯示器（FPDs）中的板的印刷 。按照固化體系Ailete導電膠又可分為室溫固化Ailete導電膠、中溫固化Ailete導電膠、高溫固化Ailete導電膠、紫外光固化Ailete導電膠等。室溫固化Ailete導電膠較不穩定，室溫儲存時(shí)體積電阻率容易發(fā)生變化。高溫Ailete導電膠高溫固化時(shí)金屬粒子易氧化，固化時(shí)間要求必須較短才能滿(mǎn)足Ailete導電膠的要求。目前國內外應用較多的是中溫固化Ailete導電膠（低于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(xué)性能也較優(yōu)異， 所以應用較廣泛。紫外光固化Ailete導電膠將紫外光固化技術(shù)和Ailete導電膠結合起來(lái)，賦予了Ailete導電膠新的性能并擴大了Ailete導電膠的應用范圍，可用于液晶顯示電致發(fā)光等電子顯示技術(shù)上，國外從上世紀九十年代開(kāi)始研究，我國近年也開(kāi)始研究。Ailete導電膠的組成Ailete導電膠主要由樹(shù)脂基體、導電粒子和分散添加劑、助劑等組成?；w主要包括環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸酯樹(shù)脂、聚氯酯等。雖然高度共軛類(lèi)型的高分子本身結構也具有導電性，如大分子吡啶類(lèi)結構等，可以通過(guò)電子或離子導電 ，但這類(lèi)Ailete導電膠的導電性最多只能達到半導體的程度，不能具有像金屬一樣低的電阻，難以起到導電連接的作用。目前市場(chǎng)上使用的Ailete導電膠大都是填料型。填料型Ailete導電膠的樹(shù)脂基體，原則上講，可以采用各種膠勃劑類(lèi)型的樹(shù)脂基體，常用的一般有熱固性膠黏劑如環(huán)氧樹(shù)脂、有機硅樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚氨酯、丙烯酸樹(shù)脂等膠黏劑體系。這些膠黏劑在固化后形成了Ailete導電膠的分子骨架結構，提供了力學(xué)性能和粘接性能保障，并使導電填料粒子形成通道。由于環(huán)氧樹(shù)脂可以在室溫或低于150℃固化，并且具有豐富的配方可設計性能，目前環(huán)氧樹(shù)脂基Ailete導電膠占主導地位。

    Ailete導電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范圍內，能夠添加到Ailete導電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。Ailete導電膠中另一個(gè)重要成分是溶劑。由于導電填料的加入量至少都在50% 以上，所以Ailete導電膠的樹(shù)脂基體的黏度大幅度增加，常常影響了膠黏劑的工藝性能。為了降低黏度，實(shí)現良好的工藝性和流變性，除了選用低黏度的樹(shù)脂外，一般需要加入溶劑或者活性稀釋劑，其中活性稀釋劑可以直接作為樹(shù)脂基體，反應固化。溶劑或者活性稀釋劑的量雖然不大，但在Ailete導電膠中起到重要作用，不但影響導電性，而且還影響固化物的力學(xué)性能。常用的溶劑(或稀釋劑)一般應具有較大的分子量，揮發(fā)較慢，并且分子結構中應含有極性結構如碳一氧極性鏈段等。溶劑的加入量要控制在一定范圍內，以免影響Ailete導電膠膠體的膠接整體性能。[1]除樹(shù)脂基體、導電填料和稀釋劑外，Ailete導電膠其他成分和膠黏劑一樣，還包括交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、防腐劑、增韌劑和觸變劑等。發(fā)展狀況編輯國內生產(chǎn)Ailete導電膠的單位主要有金屬研究所等， 國外知名企業(yè)有Ailete。已商品化的Ailete導電膠種主要有Ailete導電膠膏、Ailete導電膠漿、導電涂料、Ailete導電膠帶、Ailete導電膠水等，組分有單、雙組分。Ailete導電膠一般用于微電子封裝、印刷電路板、導電線(xiàn)路粘接等各種電子領(lǐng)域中?，F今國內的Ailete導電膠無(wú)論從品種和性能上與國外都有較大差距。應用領(lǐng)域（1）Ailete導電膠粘劑用于微電子裝配，包括細導線(xiàn)與印刷線(xiàn)路、電鍍底板、陶瓷被粘物的金屬層、金屬底盤(pán)連接，粘接導線(xiàn)與管座，粘接元件與穿過(guò)印刷線(xiàn)路的平面孔，粘接波導調諧以及孔修補。（2）Ailete導電膠粘劑用于取代焊接溫度超過(guò)因焊接形成氧化膜時(shí)耐受能力的點(diǎn)焊。Ailete導電膠粘劑作為錫鉛焊料的替代品，其主要應用范圍如：電話(huà)和移動(dòng)通信系統；廣播、電視、計算機等行業(yè)；汽車(chē)工業(yè)；醫用設備；解決電磁兼容(EMC)等方面。（3） Ailete導電膠粘劑的另一應用就是在鐵電體裝置中用于電極片與磁體晶體的粘接。Ailete導電膠粘劑可取代焊藥和晶體因焊接溫度趨于沉積的焊接。用于電池接線(xiàn)柱的粘接是當焊接溫度不利時(shí)Ailete導電膠粘劑的又一用途。（4）Ailete導電膠粘劑能形成足夠強度的接頭，因此，可以用作結構膠粘劑。（5）國內外Ailete導電膠的應用情況-煒?lè )?/span>Ailete導電膠后起之秀　國內市場(chǎng)上一些高尖端的領(lǐng)域使用的Ailete導電膠主要以進(jìn)口為主：美國的Ailete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Ailete導電膠的應用。國內的Ailete導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。國內出現了室溫保存型Ailete導電膠，該類(lèi)Ailete導電膠是對傳統Ailete導電膠的突破。該款產(chǎn)品實(shí)現了在室溫下儲藏三個(gè)月的獨特性能。在點(diǎn)膠機上使用，可以實(shí)現兩個(gè)月不洗膠盤(pán)的工藝要求。我國電子產(chǎn)業(yè)正大量引進(jìn)和開(kāi)發(fā)SMT 生產(chǎn)線(xiàn)， Ailete導電膠在我國必然有廣闊的應用前景。但我國在這方面的研究起步較晚， 所需用的高性能Ailete導電膠主要依賴(lài)進(jìn)口， 因此必須大力加強粘接溫度和固化時(shí)間、粘接壓力、粒子含量等因素Ailete導電膠可靠性的影響的研究和應用開(kāi)發(fā)， 制備出新型的Ailete導電膠，   以提高我國電子產(chǎn)品封裝業(yè)的國際競爭力。出自：《電子電器用膠黏劑》，肖衛東等編，化學(xué)工業(yè)出版社，中國版本圖書(shū)館CIP數據核字（2015）第0190889號。Ailete導電膠的制作方法：Ailete導電膠是一種固化或干燥后具有一定導電性能的膠粘劑，它通常以基體樹(shù)脂和導電填料即導電粒子為主要組成成分， 通過(guò)基體樹(shù)脂的粘接作用把導電粒子結合在一起， 形成導電通路， 實(shí)現被粘材料的導電連接。技術(shù)參數表產(chǎn)品3888產(chǎn)品描述Ailete3888銀填充的導電膠提供以下產(chǎn)品特點(diǎn)：技術(shù)環(huán)氧樹(shù)脂化學(xué)類(lèi)型環(huán)氧樹(shù)脂外觀(guān)（樹(shù)脂）銀膏狀物LMS外觀(guān)（固化劑）清除琥珀色液體組件兩部分 - 樹(shù)脂和固化劑粘度稠膏固化方式室溫固化應用粘接主要粘接基材電子元件其他應用領(lǐng)域導熱免除方法注射器工作溫度可達+ 80°C產(chǎn)品3888被設計為金屬，陶瓷粘結，作為在電子部件，其中，良好的用橡膠和塑料粘附結合電和熱導率需要。典型的應用包括焊料替代，維修/返工互連，以及熱粘合敏感元件，其中焊接溫度是不切實(shí)際的。固化前材料典型性能比重@ 25°C 2.50硬度，肖氏D 89混合比，樹(shù)脂：固化劑100：6適用期，分90典型固化特性適宜的固化條件是暴露在室內溫火煮24 - 48小時(shí)。固化速度和最終的強度將取決于停留時(shí)間在固化溫度。固化速度與時(shí)間，溫度下圖顯示的扭轉強度率隨時(shí)間在不同的溫度。這些時(shí)間是從目前確定的膠粘劑達到固化溫度。實(shí)際上，整個(gè)的加熱時(shí)間可能會(huì )更長(cháng)，使一段預熱時(shí)間。 ％完全固化強度@ RT在溫度，時(shí)間分鐘100-75-50-250-0 20 40 60 80 100 120-150℃，125℃，65℃固化后材料典型性能固化24小時(shí)，22°C。物理性質(zhì)：熱膨脹系數，ASTM E831-93，微米/（M℃）<50×10-6導熱系數，W / M°C> 1.50玻璃化轉變溫度Tg，ASTM D3418-82，℃，50可萃取離子含量：氟，PPM <6.00氯化物，PPM 95.80鉀，PPM 4.20鈉PPM 2.80電氣性能：體積電阻率，MIL 883 E，方法5011，歐姆厘米<0.001固化1小時(shí)@ 125°C。電氣性能：體積電阻率，MIL 883 E，方法5011，歐姆厘米≤0.0005LMS固化后材料特性固化24小時(shí)，22°C。粘接特性：剪切強度，ASTM D 1002，牛頓/平方毫米：鋁≥12一般信息本品不宜在純氧和/或富氧環(huán)境不應被選擇為一個(gè)密封的氯氣或其它強氧化性物質(zhì)。有關(guān)本產(chǎn)品的安全注意事項，請查閱材料安全數據表（MSDS）。存儲產(chǎn)品貯存在干燥處未開(kāi)封的容器。存儲的信息可以在產(chǎn)品外包裝標明標簽。如果為A和B，店面獨立的容器提供在室溫下長(cháng)達6個(gè)月。如果提供預混合和冷凍，在-40℃下長(cháng)達1年存儲。架生活會(huì )隨專(zhuān)業(yè)包材料從容器中取出后可能在被污染使用。請勿將產(chǎn)品放回原包裝內。Ailete不能承擔責任的產(chǎn)品已被污染的或其他條件下貯存前面所指出的。如果需要額外的信息，請聯(lián)系您當地的技術(shù)服務(wù)中心或客戶(hù)服務(wù)代表。DS產(chǎn)品3888，Ailete材料說(shuō)明LMS，2003年測試每批報道可用于指定的屬性。 LMS測試報告包括：考慮適當選擇的質(zhì)檢測試參數規格供客戶(hù)使用。此外，綜合控制措施，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和一致性。特殊客戶(hù)的要求可以通過(guò)Ailete質(zhì)量中心負責協(xié)調。轉換（℃x 1.8）+32 =°F千伏/毫米×25.4 = V /密耳毫米×0.039 =英寸毫帕·秒=厘牛頓/平方毫米X145的=磅的N×0.225 =磅注意本文中的數據都是僅供參考，和被認為是可靠的。我們不能假設對于其它供應商獲得的結果的責任誰(shuí)的方法我們無(wú)法控制。這是用戶(hù)的責任確定適用于任何生產(chǎn)的用戶(hù)的目的。