模切｜導(dǎo)電膠的不良判定及原因分析

導(dǎo)電膠

導(dǎo)電膠是一種固化或干燥后具有一定導(dǎo)電性能的膠黏劑，它通常以基體樹脂和導(dǎo)電填料即導(dǎo)電粒子為主要組成成分， 通過基體樹脂的粘接作用把導(dǎo)電粒子結(jié)合在一起， 形成導(dǎo)電通路， 實(shí)現(xiàn)被粘材料的導(dǎo)電連接。由于導(dǎo)電膠的基體樹脂是一種膠黏劑， 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， 而導(dǎo)電膠可以制成漿料， 實(shí)現(xiàn)很高的線分辨率。而且導(dǎo)電膠工藝簡(jiǎn)單， 易于操作， 可提高生產(chǎn)效率，所以導(dǎo)電膠是替代鉛錫焊接， 實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電連接的理想選擇。

影響導(dǎo)電膠性能的因素

（1）導(dǎo)電粒子

導(dǎo)電粒子是導(dǎo)電膠中導(dǎo)電性的來源，不同導(dǎo)電粒子的各參數(shù)不同，添加導(dǎo)電膠后其導(dǎo)電性和膠體的其他性能也有所不同。自身導(dǎo)電性高、粒子間排列較集中、表面處理較好的導(dǎo)電粒子其導(dǎo)電性也高，對(duì)膠體的聚合固化行為也更敏感。導(dǎo)電粒子粒徑不但對(duì)導(dǎo)電膠的形貌有影響，同樣對(duì)粘接性能也有一定的影響，粒徑較小的在基體樹脂中分散較均勻、固化后較致密，粘接力學(xué)性能也較好。主要影響因素為導(dǎo)電粒子的形貌和粒徑尺寸及導(dǎo)電粒子的用量。

（2）樹脂體系和固化工藝

樹脂體系作為導(dǎo)電膠力學(xué)性能和粘接性能的主要來源，其選擇很重要。根據(jù)不同力學(xué)性能和用途的需要選擇不同的樹脂體系。常用的樹脂體系為環(huán)氧樹脂，其粘接性好，粘度低，固化溫度適中，適合導(dǎo)電膠的制備，一般用于常溫固化或中溫固化導(dǎo)電膠中。根據(jù)電子元器件的要求，需要高溫固化時(shí)，可以使用聚酞亞胺樹脂作為基體樹脂或是在傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂中加人耐高溫物質(zhì)如雙馬來酞亞胺樹脂提高耐熱性。用于光敏固化的導(dǎo)電膠的樹脂體系選擇丙烯酸環(huán)氧類光敏物質(zhì)。

固化工藝對(duì)導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性有一定的影響。加熱固化時(shí)，應(yīng)盡量縮短凝膠點(diǎn)以前的時(shí)間，因?yàn)槟z時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致膠黏劑對(duì)導(dǎo)電粒子表面進(jìn)行充分的包覆，降低導(dǎo)電性，所以加熱固化時(shí)一般都是直接置于固化溫度下固化，以減少潤(rùn)濕包覆帶來的不利影響。固化溫度和時(shí)間不但影響導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性，對(duì)其力學(xué)性能也有很大影響。對(duì)于室溫固化銅粉導(dǎo)電膠，延長(zhǎng)固化時(shí)間會(huì)使剪切強(qiáng)度下降了，中高溫固化導(dǎo)電膠延長(zhǎng)固化時(shí)間會(huì)提高力學(xué)性能。

（3）稀釋劑（溶劑）的影響

稀釋劑在導(dǎo)電膠中起著重要的作用。它能降低體系粘度，使導(dǎo)電粒子能較好的分散在基體樹脂中，同時(shí)在導(dǎo)電粒子和膠層及被粘接電子元器件間形成良好的導(dǎo)電接觸。用于導(dǎo)電膠的稀釋劑有活性稀釋劑和非活性稀釋劑兩種。

非活性稀釋劑一般選用高極性的溶劑如醇類、醚類、酯類等。高極性的溶劑因?yàn)榭梢栽谀z層表面充當(dāng)?shù)挚垢g的介質(zhì)所以會(huì)提高導(dǎo)電膠的抗?jié)駸嵝浴７腔钚韵♂尩挠昧吭?.1%~20%，隨著用量的增加可以提高導(dǎo)電性能，但同時(shí)也會(huì)降低力學(xué)性能?；钚韵♂寗┲饕砑拥綐渲?，作為一種反應(yīng)物，降低體系的黏度。這類物質(zhì)加人后在降低體系黏度的同時(shí)也會(huì)損失耐熱性，所以用量要控制在合理的范圍。在實(shí)際使用中，可以混合使用活性稀釋劑和非活性稀釋劑，以達(dá)到最好的稀釋效果。

（4）其他添加劑的影響

其他添加劑主要是根據(jù)導(dǎo)電膠的需要，加入一些物質(zhì)來提高導(dǎo)電膠的性能。一般導(dǎo)電膠中都加入偶聯(lián)劑來降低金屬顆粒和膠層之間的界面表面能力，如硅烷類偶聯(lián)劑、鈦酸鹽偶聯(lián)劑等。

導(dǎo)電膠的應(yīng)用及問題

導(dǎo)電膠是一種同時(shí)具備導(dǎo)電性能和粘接性能的膠粘劑，它可以將多種導(dǎo)電材料連接在一起，使被連接材料間形成電的通路。自1966年問世以來，導(dǎo)電膠已經(jīng)在電子科技中起到越來越重要的作用。目前，導(dǎo)電膠已廣泛應(yīng)用于印刷線路板組件、發(fā)光二極管、液晶顯示屏、智能卡、陶瓷電容、集成電路芯片等電子元器件的封裝和粘接。

但是，Pb/Sn焊料仍在電子表面封裝技術(shù)中大量應(yīng)用，導(dǎo)電膠雖然擁有許多優(yōu)點(diǎn),但因其自身存在的亟待解決的問題,仍然不能完全取代 Pb /Sn焊料。

1、電導(dǎo)率低，對(duì)于一般的元器件，大多導(dǎo)電膠均可接受,但對(duì)于功率器件,則不一定。

2、粘接效果受元器件類型、PCB(印刷線路板)類型影響較大;

3、固化時(shí)間長(zhǎng)；

4、粘結(jié)強(qiáng)度相對(duì)較低。在節(jié)距小的連接中,粘接強(qiáng)度直接影響元件的抗沖擊性能。

5、成本較高。