Ailete导电胶,胶水作为锡铅焊料的替代品

发布时间:2016-01-01 12:04:23    文章来源:爱乐特胶水网 http://www.Ailete.com

Ailete导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂，它通常以基体树脂和导电填料即导电粒子为主要组成成分， 通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起， 形成导电通路， 实现被粘材料的导电连接。由于Ailete导电胶的基体树脂是一种胶黏剂， 可以选择适宜的固化温度进行粘接， 同时， 由于电子元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展， 而Ailete导电胶可以制成浆料， 实现很高的线分辨率。而且Ailete导电胶工艺简单， 易于操作， 可提高生产效率，所以Ailete导电胶是替代铅锡焊接， 实现导电连接的理想选择。导电原理导电粒子间的相互接触形成导电通路，使Ailete导电胶具有导电性，胶层中粒子间的稳定接触是由于Ailete导电胶固化或干燥造成的。Ailete导电胶在固化或干燥前，导电粒子在胶粘剂中是分离存在的，相互间没有连续接触，因而处于绝缘状态。Ailete导电胶固化或干燥后，由于溶剂的挥发和胶粘剂的固化而引起胶粘剂体积的收缩，使导电粒子相互间呈稳定的连续状态，因而表现出导电性。隧道效应使粒子间形成一定的电流通路当导电粒子中的自由电子的定向运动受到阻碍，这种阻碍可视为一种具有一定势能的势垒。根据量子力学的概念可知，对于一个微观粒子来说，即使其能量小于势垒的能量，它除了有被反射的可能性之外，也有穿过势垒的可能性，微观粒子穿过势垒的现象称为贯穿效应，也可叫做隧道效应。电子是一种微观粒子，因而它具有穿过导电粒子间隔离层阻碍的可能性。电子穿过隔离层几率的大小与隔离层的厚度及隔离层势垒的能量与电子能量的差值有关，厚度和差值越小，电子穿过隔离层几率就越大。当隔离层的厚度小到一定值时，电子就很容易穿过这个薄的隔离层，使导电粒子间的隔离层变为导电层。由隧道效应而产生的导电层可用一个电阻和一个电容来等效。 Ailete导电胶种类很按导电方向分为各向同性Ailete导电胶（ICAs,Isotropic Conductive Adhesive）和各向异性Ailete导电胶 （ACAs,Anisotropic Conductive Adhesives）。ICA是指各个方向均导电的胶黏剂，可广泛用于多种电子领域；ACA则指在一个方向上如Z方向导电，而在X和Y方向不导电的胶黏剂。一般来说ACA的制备对设备和工艺要求较高，比较不容易实现，较多用于板的精细印刷等场合，如平板显示器（FPDs）中的板的印刷 。按照固化体系Ailete导电胶又可分为室温固化Ailete导电胶、中温固化Ailete导电胶、高温固化Ailete导电胶、紫外光固化Ailete导电胶等。室温固化Ailete导电胶较不稳定，室温储存时体积电阻率容易发生变化。高温Ailete导电胶高温固化时金属粒子易氧化，固化时间要求必须较短才能满足Ailete导电胶的要求。目前国内外应用较多的是中温固化Ailete导电胶（低于150℃），其固化温度适中，与电子元器件的耐温能力和使用温度相匹配，力学性能也较优异， 所以应用较广泛。紫外光固化Ailete导电胶将紫外光固化技术和Ailete导电胶结合起来，赋予了Ailete导电胶新的性能并扩大了Ailete导电胶的应用范围，可用于液晶显示电致发光等电子显示技术上，国外从上世纪九十年代开始研究，我国近年也开始研究。Ailete导电胶的组成Ailete导电胶主要由树脂基体、导电粒子和分散添加剂、助剂等组成。基体主要包括环氧树脂、丙烯酸酯树脂、聚氯酯等。虽然高度共轭类型的高分子本身结构也具有导电性，如大分子吡啶类结构等，可以通过电子或离子导电 ，但这类Ailete导电胶的导电性最多只能达到半导体的程度，不能具有像金属一样低的电阻，难以起到导电连接的作用。目前市场上使用的Ailete导电胶大都是填料型。填料型Ailete导电胶的树脂基体，原则上讲，可以采用各种胶勃剂类型的树脂基体，常用的一般有热固性胶黏剂如环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂等胶黏剂体系。这些胶黏剂在固化后形成了Ailete导电胶的分子骨架结构，提供了力学性能和粘接性能保障，并使导电填料粒子形成通道。由于环氧树脂可以在室温或低于150℃固化，并且具有丰富的配方可设计性能，目前环氧树脂基Ailete导电胶占主导地位。

    Ailete导电胶要求导电粒子本身要有良好的导电性能粒径要在合适的范围内，能够添加到Ailete导电胶基体中形成导电通路。导电填料可以是金、银、铜、铝、锌、铁、镍的粉末和石墨及一些导电化合物。Ailete导电胶中另一个重要成分是溶剂。由于导电填料的加入量至少都在50% 以上，所以Ailete导电胶的树脂基体的黏度大幅度增加，常常影响了胶黏剂的工艺性能。为了降低黏度，实现良好的工艺性和流变性，除了选用低黏度的树脂外，一般需要加入溶剂或者活性稀释剂，其中活性稀释剂可以直接作为树脂基体，反应固化。溶剂或者活性稀释剂的量虽然不大，但在Ailete导电胶中起到重要作用，不但影响导电性，而且还影响固化物的力学性能。常用的溶剂(或稀释剂)一般应具有较大的分子量，挥发较慢，并且分子结构中应含有极性结构如碳一氧极性链段等。溶剂的加入量要控制在一定范围内，以免影响Ailete导电胶胶体的胶接整体性能。[1]除树脂基体、导电填料和稀释剂外，Ailete导电胶其他成分和胶黏剂一样，还包括交联剂、偶联剂、防腐剂、增韧剂和触变剂等。发展状况编辑国内生产Ailete导电胶的单位主要有金属研究所等， 国外知名企业有Ailete。已商品化的Ailete导电胶种主要有Ailete导电胶膏、Ailete导电胶浆、导电涂料、Ailete导电胶带、Ailete导电胶水等，组分有单、双组分。Ailete导电胶一般用于微电子封装、印刷电路板、导电线路粘接等各种电子领域中。现今国内的Ailete导电胶无论从品种和性能上与国外都有较大差距。应用领域（1）Ailete导电胶粘剂用于微电子装配，包括细导线与印刷线路、电镀底板、陶瓷被粘物的金属层、金属底盘连接，粘接导线与管座，粘接元件与穿过印刷线路的平面孔，粘接波导调谐以及孔修补。（2）Ailete导电胶粘剂用于取代焊接温度超过因焊接形成氧化膜时耐受能力的点焊。Ailete导电胶粘剂作为锡铅焊料的替代品，其主要应用范围如：电话和移动通信系统；广播、电视、计算机等行业；汽车工业；医用设备；解决电磁兼容(EMC)等方面。（3） Ailete导电胶粘剂的另一应用就是在铁电体装置中用于电极片与磁体晶体的粘接。Ailete导电胶粘剂可取代焊药和晶体因焊接温度趋于沉积的焊接。用于电池接线柱的粘接是当焊接温度不利时Ailete导电胶粘剂的又一用途。（4）Ailete导电胶粘剂能形成足够强度的接头，因此，可以用作结构胶粘剂。（5）国内外Ailete导电胶的应用情况-炜烽Ailete导电胶后起之秀　国内市场上一些高尖端的领域使用的Ailete导电胶主要以进口为主：美国的Ailete公司、3M公司几乎占领了全部的IC和LED领域，日本的住友和台湾翌华也有涉及这些领域。日本的Three-Bond公司则控制了整个的石英晶体谐振器方面Ailete导电胶的应用。国内的Ailete导电胶主要使用在一些中、低档的产品上，这方面的市场主要由金属研究所占有。国内出现了室温保存型Ailete导电胶，该类Ailete导电胶是对传统Ailete导电胶的突破。该款产品实现了在室温下储藏三个月的独特性能。在点胶机上使用，可以实现两个月不洗胶盘的工艺要求。我国电子产业正大量引进和开发SMT 生产线， Ailete导电胶在我国必然有广阔的应用前景。但我国在这方面的研究起步较晚， 所需用的高性能Ailete导电胶主要依赖进口， 因此必须大力加强粘接温度和固化时间、粘接压力、粒子含量等因素Ailete导电胶可靠性的影响的研究和应用开发， 制备出新型的Ailete导电胶，   以提高我国电子产品封装业的国际竞争力。出自：《电子电器用胶黏剂》，肖卫东等编，化学工业出版社，中国版本图书馆CIP数据核字（2015）第0190889号。Ailete导电胶的制作方法：Ailete导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶粘剂，它通常以基体树脂和导电填料即导电粒子为主要组成成分， 通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起， 形成导电通路， 实现被粘材料的导电连接。技术参数表产品3888产品描述Ailete3888银填充的导电胶提供以下产品特点：技术环氧树脂化学类型环氧树脂外观（树脂）银膏状物LMS外观（固化剂）清除琥珀色液体组件两部分 - 树脂和固化剂粘度稠膏固化方式室温固化应用粘接主要粘接基材电子元件其他应用领域导热免除方法注射器工作温度可达+ 80°C产品3888被设计为金属，陶瓷粘结，作为在电子部件，其中，良好的用橡胶和塑料粘附结合电和热导率需要。典型的应用包括焊料替代，维修/返工互连，以及热粘合敏感元件，其中焊接温度是不切实际的。固化前材料典型性能比重@ 25°C 2.50硬度，肖氏D 89混合比，树脂：固化剂100：6适用期，分90典型固化特性适宜的固化条件是暴露在室内温火煮24 - 48小时。固化速度和最终的强度将取决于停留时间在固化温度。固化速度与时间，温度下图显示的扭转强度率随时间在不同的温度。这些时间是从目前确定的胶粘剂达到固化温度。实际上，整个的加热时间可能会更长，使一段预热时间。 ％完全固化强度@ RT在温度，时间分钟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小时，22°C。物理性质：热膨胀系数，ASTM E831-93，微米/（M℃）<50×10-6导热系数，W / M°C> 1.50玻璃化转变温度Tg，ASTM D3418-82，℃，50可萃取离子含量：氟，PPM <6.00氯化物，PPM 95.80钾，PPM 4.20钠PPM 2.80电气性能：体积电阻率，MIL 883 E，方法5011，欧姆厘米<0.001固化1小时@ 125°C。电气性能：体积电阻率，MIL 883 E，方法5011，欧姆厘米≤0.0005LMS固化后材料特性固化24小时，22°C。粘接特性：剪切强度，ASTM D 1002，牛顿/平方毫米：铝≥12一般信息本品不宜在纯氧和/或富氧环境不应被选择为一个密封的氯气或其它强氧化性物质。有关本产品的安全注意事项，请查阅材料安全数据表（MSDS）。存储产品贮存在干燥处未开封的容器。存储的信息可以在产品外包装标明标签。如果为A和B，店面独立的容器提供在室温下长达6个月。如果提供预混合和冷冻，在-40℃下长达1年存储。架生活会随专业包材料从容器中取出后可能在被污染使用。请勿将产品放回原包装内。Ailete不能承担责任的产品已被污染的或其他条件下贮存前面所指出的。如果需要额外的信息，请联系您当地的技术服务中心或客户服务代表。DS产品3888，Ailete材料说明LMS，2003年测试每批报道可用于指定的属性。 LMS测试报告包括：考虑适当选择的质检测试参数规格供客户使用。此外，综合控制措施，以确保产品的质量和一致性。特殊客户的要求可以通过Ailete质量中心负责协调。转换（℃x 1.8）+32 =°F千伏/毫米×25.4 = V /密耳毫米×0.039 =英寸毫帕·秒=厘牛顿/平方毫米X145的=磅的N×0.225 =磅注意本文中的数据都是仅供参考，和被认为是可靠的。我们不能假设对于其它供应商获得的结果的责任谁的方法我们无法控制。这是用户的责任确定适用于任何生产的用户的目的。