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    导电胶的国内外研究状况及前景

    文章出处:未知网责任编辑:admin 作者:人气:发表时间:2015-04-24 16:47

         导电胶作为电子元件传导导电的介质是其他材质不可代替的,广泛用于石英晶体谐振器、半导体晶片、LED发光二极管、PTC陶瓷发热元件、滤波器、压电陶瓷、电路修补等设计、生产中。同时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。

         导电胶 作为锡膏的换代产品有着广阔的前景,但是目前与锡膏或锡焊相比仍存在着成本高的问题, 而且导电稳定性和耐久性仍有待于提高。今后的研究方向首先是对现有粘接体系的改进, 如对环氧树脂的稀释、复合和改性, 使其既有着良好的力学性能又与导电粒子有良好的配合和适宜的润湿作用。通过对固化动力学的研究, 分析固化过程中活性基团的变化以及交联网络的形成过程中导电粒子聚集态的变化规律, 优化固化体系。第二是制备出导电率高、性能稳定、耐腐蚀和环境影响的导电粒子, 降低成本, 并提高导电胶的稳定性和可靠性。第三是发展新型的固化方式, 提高其工艺性, 实现低温或者室温固化, 如固化、电子束固化等。

     导电胶 的应用领域

    (1)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)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。导电胶粘剂作为锡铅焊料的替代晶,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) 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。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导电胶粘剂的又一用途。   (4)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。

     国内外导电胶的应用情况

     目前国内市场上一些高尖端的领域使用的导电胶主要以进口为主:美国的Ablistick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导电胶的应用。国内的导电胶生产厂家有上合所,有研钢院,深隆等。
    ZH-DD-HY系列的导电胶主要适用于LED、大功率LED、 LED数码管、LCD、TR、IC、COB、PCBA、点阵块、显示屏、晶振、谐振器、太阳能电池、光伏电池、蜂鸣器、陶瓷电容、半导体分立器件等各种电子元件和组件的封装以及粘结等。应用范围涉及电子元器件、电子组件、电路板组装、显示及照明工业、通讯、汽车电子、智能卡、射频识别等领域。

    导电胶的应用及面临的技术难题

     导电胶主要存在以下问题:
    (1)电导率低,对于一般的元器件,大多导电胶均可接受,但对于功率器件,则不一定。
    (2)粘接效果受元器件类型、PCB(印刷线路板)类型影响较大;
    (3)固化时间长。由基体树脂和金属导电粒子组成的导电胶,其电导率往往低于Pb/Sn焊料。为了解决这一问题,国内外的科研工作者做了以下的努力:增加树脂网络的固化收缩率;用短的二羧酸链去除金属填充物表面的润滑剂;用醛类去除金属填充物表面的金属氧化物;采用纳米级的填充粒子等。
    (4)导电胶 的另一个技术问题是相对较低的粘接强度,在节距小的连接中,粘接强度直接影响元件的抗冲击性能。

    导电胶的发展趋势

    微电子封装技术正处于高速发展阶段, 导电胶以其诸多优点成为锡铅焊料未来可能的替代品, 但仍存在许多制约其广泛应用的缺陷, 目前对导电胶的研究主要集中在下述几个方面。

    (1) 新体系的开发
     现在使用的导电胶大部分都是环氧树脂体系。但是, 环氧树脂存在固化温度高、易吸水等缺点,环氧树脂导电胶的粘接强度相对Pb /Sn 体系偏低,银系导电胶有银迁移和腐蚀作用; 铜和镍易氧化,导电胶中多用胺类等污染环境的固化剂及偶合剂,导电率较低且固化时间相对较长。因此, 聚合物的共混( 导电胶和导电聚合物的共混, 改善其综合性能) 和改性、固化剂的改性以及导电粒子的表面活性处理、覆镀合金或低共熔合金和由此制备的新型导电聚合物是近几年的研究重点。
    (2) 固化动力学的研究
         通过固化动力学的研究, 可以对导电胶的聚合过程得到更深的认识, 为选择高效率的固化剂提供指导固化动力学的研究可以通过原位红外光谱分析来实现。通过对固化过程中活性基团红外光谱的原位分析推断固化过程中发生的反应, 进而优化固化体系。
    (3) 新固化方式的实现
         低温甚至室温连接是未来连接材料的发展趋势。UV 固化、电子束固化已经在涂料、油墨、光刻胶等材料中得到应用。利用UV 固化、电子束固化得到接近金属焊料的连接强度, 将极大推动导电胶的大规模应用, 我们正在进行有关这方面的研究, 已取得了令人满意的固化效果和连接强度。目前我国电子产业正大量引进和开发SMT 生产线, 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, 目前所需用的高性能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、粒子含量等因素导电胶可靠性的影响的研究和应用开发, 制备出新型的导电胶, 以提高我国电子产品封装业的国际竞争力。


        我司常备:双组份导电胶,单组份导电胶,环氧导电胶,有机硅导电胶,铜镀银导电胶,导电银胶等产品。以下是各种导电胶的型号和应用范围:

    导电胶品名 导电胶型号 导电胶特性及应用
    单组份银粉导电胶 1167 单组分,加热固化型环氧导电银胶。固化后具有导电、导热性好,粘接强度高,内应力小,离子含量低等特点。广泛用于石英晶体谐振器、半导体晶片、LED发光二极管、PTC陶瓷发热元件、滤波器、压电陶瓷、电路修补等设计、生产中。
    耐高温银粉导电胶 1168 双组份,灰白色,无机硅铝酸盐材料,导电材料为银粉,耐水,耐酸,耐有机溶剂,导电性好,耐高温可达1200℃。适用于陶瓷、玻璃、电极、金属导线等材料的导电耐热粘接,也可用做导热导电涂层。
     
    高强度银粉导电胶 1172 双组份,灰色,常温固化型环氧导电胶,粘接强度高,导电性好。适用于金属与金属、金属与非金属之间的导电粘接,尤其适用于锡焊不方便的场合。如石英晶体谐振器、半导体晶片、LED及电子装置和线路板之间、压电陶瓷、电机碳刷、电缆接头、汽车电机二极管、发热元件等的导电导热粘接,也可用着导热导电涂层。
    三组分铜粉导电胶 1175 三组份,金色,铜粉填充型环氧导电胶,适用于金属、非金属材料之间的粘接,导电性好,也可用着导热导电涂层。如电机碳刷、电力机车受电弓导电滑块与铝合金的粘接、电缆接头、汽车电机二极管的固定;陶瓷件与油缸导线的连接、油库油罐接地线的连接等。
    耐高温铜粉导电胶 1176 三组份,金色,耐高温改性环氧铜粉导电胶,导电性好,耐温可达180℃。适用于各种难焊接材料在高温工况下的导电粘接,如电机碳刷、电缆接头、集成电路、晶体管、发光二级管、PTC陶瓷发热元件、无线电工业导线等的粘接、密封。
     
    石墨填充型无机导电胶 1177 单组份,黑色,无机硅铝酸盐材料,导电材料为石墨粉,导电性能优,耐温500℃,惰性气体保护下可在1000℃使用,也可用做导热导电涂层。

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