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合成樹脂加入某種金屬填料或?qū)щ娞亢谥�后就具有�?dǎo)電性。碳可以是任何一種無定形的碳,例如乙炔炭黑或粉碎的石墨粉。在導(dǎo)電環(huán)氧膠粘劑或?qū)щ娡繉又谐Ｓ玫氖羌?xì)銀粉,其優(yōu)點(diǎn)是對鹽和氧化物有適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電性,因此,能允許少量的氧化或腐蝕,防腐工藝不像薄膠層方法那樣重要,其中界面電阻起著重要作用。

相對金面言,銀是最合適的導(dǎo)電填料,因為它價格便宜,電阻低。然而,在高溫和直流電勢的條件下,銀會發(fā)生向膠層表面電解遷移的現(xiàn)象,但鍍銀的銅粉不遷移,金也不遷移。銀粉的最大加入量約為85%(質(zhì)量),銀粉加入量低于最佳量(約65%)時導(dǎo)電性明顯降低,而粘接強(qiáng)度較高。碳(石墨)的導(dǎo)電性相當(dāng)小,遠(yuǎn)不如金和銀。其他可用的金屬填料是鎳鋁和銅,其中每種金屬都有特殊的氧化問題。因此,與球狀金屬粒子相比,很難形成粒子與粒子的接觸。遺憾的是,銀粉表面的硬脂酸鹽涂層在高溫下釋放氣體,污染關(guān)鍵部件,例如在微電子應(yīng)用中。有的銀粉沒有涂層,也就不釋放氣體產(chǎn)物。銅和鋁形成氧化膜,因阻礙了粒子與粒子接觸而降低了導(dǎo)電性。

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(bǔ)。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(diǎn)焊。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。導(dǎo)電膠粘劑能形成足夠強(qiáng)度的接頭,因此,可以用作結(jié)構(gòu)膠粘劑。除了粘接強(qiáng)度外,在有屏蔽的裝配中,還要求導(dǎo)電膠粘劑導(dǎo)電的連續(xù)性。

按固化工藝特點(diǎn),可將導(dǎo)電膠分為固化反應(yīng)型、熱熔型、高溫?zé)�結(jié)型、溶劑型和壓敏型導(dǎo)電膠。

按導(dǎo)電膠中導(dǎo)電粒子的種類不同,可將導(dǎo)電膠分為銀系導(dǎo)電膠、金系導(dǎo)電膠、銅系導(dǎo)電膠和炭系導(dǎo)電膠。應(yīng)用最為廣泛的是銀系導(dǎo)電膠。

按照導(dǎo)電膠中基料的化學(xué)類型又將導(dǎo)電膠分為無極導(dǎo)電膠和有機(jī)導(dǎo)電膠。無機(jī)導(dǎo)電膠耐高溫性能好,但對金屬的粘接性能差,主要有環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠、酚醛樹脂導(dǎo)電膠、聚氨酯導(dǎo)電膠、熱塑性樹脂導(dǎo)電膠和聚酰亞胺導(dǎo)電膠等。應(yīng)用最廣的是環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠。

含有溶劑的導(dǎo)電膠,在固化或者干燥前,導(dǎo)電粒子在膠黏劑中是分離存在的,相互間沒有連續(xù)接觸,因而處于絕緣狀態(tài),如圖17.1所示。導(dǎo)電膠固化或者干燥后,由于溶劑的揮發(fā)和膠黏劑固化而引起膠黏劑體積收縮,使得導(dǎo)電粒子相互間呈穩(wěn)定的連續(xù)接觸,因而呈現(xiàn)導(dǎo)電性,如圖17.2所示。

圖17.1 固化干燥前導(dǎo)電膠的狀態(tài)

圖17.2固化干燥后導(dǎo)電膠的狀態(tài)

因隧道效應(yīng)也可以使得導(dǎo)電膠中導(dǎo)電粒子間產(chǎn)生一定的電流通路。當(dāng)導(dǎo)電粒子間不相互接觸時,粒子間存在隔離層,使得導(dǎo)電粒子中自由電子的定向運(yùn)動受到阻礙。根據(jù)量子力學(xué)的概念可知,對一種微觀粒子來說,即使其能量小于勢壘的能量時,除了有被反射的可能性外,也有貫穿的可能性,也叫做隧道效應(yīng)。電子是一種微觀粒子,因此它具有穿過導(dǎo)電粒子間隔離層阻礙的可能性。

根據(jù)以上分析,可將導(dǎo)電膠的導(dǎo)電情況分為3種:

一部分導(dǎo)電粒子完全連續(xù)的相互接觸形成一種電流通路;
一部分導(dǎo)電粒子是不完全連續(xù)接觸,其中不相互接觸的導(dǎo)電粒子之間由于隧道效應(yīng)而形成電流通路;
一部分導(dǎo)電粒子完全連續(xù),導(dǎo)電粒子的隔離層完全連續(xù),是電的絕緣。