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行粘接，同時，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，實現(xiàn)很高的線分辨率。而且導(dǎo)電膠工藝簡單，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，實現(xiàn)導(dǎo)電連接的理想選擇。
1.導(dǎo)電膠的導(dǎo)電原理
導(dǎo)電膠的導(dǎo)電原理重要有兩種。
第一種是導(dǎo)電粒子間的相互接觸，形成導(dǎo)電通路，使導(dǎo)電膠具有導(dǎo)電性，膠層中粒子間的穩(wěn)定接觸是由于導(dǎo)電膠固化或干燥造成的。導(dǎo)電膠在固化或干燥前，導(dǎo)電粒子在膠粘劑中是分離存在的，相互間沒有連續(xù)接觸，因而處于絕緣狀態(tài)。導(dǎo)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(dǎo)電粒子相互間呈穩(wěn)定的連續(xù)狀態(tài)，因而表現(xiàn)出導(dǎo)電性。
第二種是隧道效應(yīng)使導(dǎo)電膠中粒子間形成一定的電流通路。當(dāng)導(dǎo)電粒子中的自由電子的定向運動受到阻礙，這種阻礙可視為一種具有一定勢能的勢壘。根據(jù)量子力學(xué)的概念可知，對于一個微觀粒子來說，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，也有穿過勢壘的可能性，微觀粒子穿過勢壘的現(xiàn)象稱為貫穿效應(yīng)，也可叫做隧道效應(yīng)。電子是一種微觀粒子，因而它具有穿過導(dǎo)電粒子間隔離層阻礙的可能性。電子穿過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，電子穿過隔離層幾率就越大。當(dāng)隔離層的厚度小到一定值時，電子就很容易穿過這個薄的隔離層，使導(dǎo)電粒子間的隔離層變?yōu)閷?dǎo)電層。由隧道效應(yīng)而產(chǎn)生的導(dǎo)電層可用一個電阻和一個電容來等效。
2.導(dǎo)電膠的分類
導(dǎo)電膠種類很多，按導(dǎo)電方向分為各向同性導(dǎo)電膠（ICAs,Isotropic Conductive Adhesive）和各向異性導(dǎo)電膠（ACAs，Anisotropic Conductive Adhesives）.ICA是指各個方向均導(dǎo)電的膠黏劑，可廣泛用于多種電子領(lǐng)域；ACA則指在一個方向上如Z方向?qū)щ?，而在X和Y方向不導(dǎo)電的膠黏劑。一般來說ACA的制備對設(shè)備和工藝要求較高，比較不容易實現(xiàn)，較多用于板的精細(xì)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(dǎo)電膠又可分為室溫固化導(dǎo)電膠、中溫固化導(dǎo)電膠、高溫固化導(dǎo)電膠、紫外光固化導(dǎo)電膠等。室溫固化導(dǎo)電膠較不穩(wěn)定，室溫儲存時體積電阻率容易發(fā)生變化。高溫導(dǎo)電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(dǎo)電膠的要求。目前國內(nèi)外應(yīng)用較多的是中溫固化導(dǎo)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(yīng)用較廣泛。紫外光固化導(dǎo)電膠將紫外光固化技術(shù)和導(dǎo)電膠結(jié)合起來，賦予了導(dǎo)電膠新的性能并擴大了導(dǎo)電膠的應(yīng)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(jì)九十年代開始研究，我國近年也開始研究。
3.導(dǎo)電膠的組成
導(dǎo)電膠主要由樹脂基體、導(dǎo)電粒子和分散添加劑、助劑等組成。目前市場上使用的導(dǎo)電膠大都是填料型。
填料型導(dǎo)電膠的樹脂基體，原則上講，可以采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(huán)氧樹脂、有機硅樹脂、聚酰亞胺樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂等膠黏劑體系。這些膠黏劑在固化后形成了導(dǎo)電膠的分子骨架結(jié)構(gòu)，提供了力學(xué)性能和粘接性能保障，并使導(dǎo)電填料粒子形成通道。由于環(huán)氧樹脂可以在室溫或低于150℃固化，并且具有豐富的配方可設(shè)計性能，目前環(huán)氧樹脂基導(dǎo)電膠占主導(dǎo)地位。
導(dǎo)電膠要求導(dǎo)電粒子本身要有良好的導(dǎo)電性能粒徑要在合適的范圍內(nèi)，能夠添加到導(dǎo)電膠基體中形成導(dǎo)電通路。導(dǎo)電填料可以是金、銀、銅、鋁、鋅、鐵、鎳的粉末和石墨及一些導(dǎo)電化合物。
4.導(dǎo)電膠的應(yīng)用領(lǐng)域
?。?）導(dǎo)電膠粘劑用于微電子裝配，包括細(xì)導(dǎo)線與印刷線路、電鍍底板、陶瓷被粘物的金屬層、金屬底盤連接，粘接導(dǎo)線與管座，粘接元件與穿過印刷線路的平面孔，粘接波導(dǎo)調(diào)諧以及孔修補。
?。?）導(dǎo)電膠粘劑用于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(dǎo)電膠粘劑作為錫鉛焊料的替代晶，其主要應(yīng)用范圍如：電話和移動通信系統(tǒng)；廣播、電視、計算機等行業(yè)；汽車工業(yè)；醫(yī)用設(shè)備；解決電磁兼容(EMC)等方面。
?。?）導(dǎo)電膠粘劑的另一應(yīng)用就是在鐵電體裝置中用于電極片與磁體晶體的粘接。導(dǎo)電膠粘劑可取代焊藥和晶體因焊接溫度趨于沉積的焊接。用于電池接線柱的粘接是當(dāng)焊接溫度不利時導(dǎo)電膠粘劑的又一用途。
（4）導(dǎo)電膠粘劑能形成足夠強度的接頭，因此，可以用作結(jié)構(gòu)膠粘劑。
?。?）國內(nèi)外導(dǎo)電膠的應(yīng)用情況-導(dǎo)電膠后起之秀。目前國內(nèi)市場上一些高尖端的領(lǐng)域使用的導(dǎo)電膠主要以進口為主：美國的Ablistick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。日本的公司則控制了整個的石英晶體諧振器方面導(dǎo)電膠的應(yīng)用。國內(nèi)的導(dǎo)電膠主要使用在一些中、低檔的產(chǎn)品上，這方面的市場主要由金屬研究所占有。最近幾年上?；苜t電子有致力于這方面的發(fā)展，主要時下的性價比非常高。
?。?）導(dǎo)電膠粘劑用于微電子裝配，包括細(xì)導(dǎo)線與印刷線路、電鍍底板、陶瓷被粘物的金屬層、金屬底盤連接，粘接導(dǎo)線與管座，粘接元件與穿過印刷線路的平面孔，粘接波導(dǎo)調(diào)諧以及孔修補。導(dǎo)電膠粘劑用于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(dǎo)電膠粘劑作為錫鉛焊料的替代晶，其主要應(yīng)用范圍如：電話和移動通信系統(tǒng)；廣播、電視、計算機等行業(yè)；汽車工業(yè)；醫(yī)用設(shè)備；解決電磁兼容(EMC)等方面。
（7）導(dǎo)電膠粘劑的另一應(yīng)用就是在鐵電體裝置中用于電極片與磁體晶體的粘接。導(dǎo)電膠粘劑可取代焊藥和晶體因焊接溫度趨于沉積的焊接。用于電池接線柱的粘接是當(dāng)焊接溫度不利時導(dǎo)電膠粘劑的又一用途。
（8）導(dǎo)電膠粘劑能形成足夠強度的接頭，因此，可以用作結(jié)構(gòu)膠粘劑。
目前我國電子產(chǎn)業(yè)正大量引進和開發(fā)SMT生產(chǎn)線，導(dǎo)電膠在我國必然有廣闊的應(yīng)用前景。但我國在這方面的研究起步較晚，目前所需用的高性能導(dǎo)電膠主要依賴進口， 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(dǎo)電膠可靠性的影響的研究和應(yīng)用開發(fā)，制備出新型的導(dǎo)電膠，以提高我國電子產(chǎn)品封裝業(yè)的國際競爭力。
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