中國已經(jīng)是電子信息產(chǎn)品制造國,電子行業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)支柱型產(chǎn)業(yè)之一,其中膠粘劑行業(yè)當(dāng)屬電子行業(yè)中不可或缺的一部分。導(dǎo)電膠及導(dǎo)熱膠都是電子材料界常常出現(xiàn)的名詞,搞電子材料的都知道,這可是電子材料領(lǐng)域的兩大金剛呢。
上一篇帖子小編跟大家分享了一個叫材料“導(dǎo)電性好”一定“導(dǎo)熱”能力強(qiáng)?的帖子,肯定了導(dǎo)電性好的,導(dǎo)熱能力也不賴這個觀點。那既然導(dǎo)電的一定導(dǎo)熱了,那為啥還要把導(dǎo)電膠和導(dǎo)熱膠分開來整呢?下文我們來簡單區(qū)分區(qū)分兩個材料類型。
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一、導(dǎo)電膠及其應(yīng)用
導(dǎo)電膠是一種同時具備導(dǎo)電性能及粘接性能的膠粘劑。導(dǎo)電膠注重的是材料的導(dǎo)電能力,因此這類材料是要利用膠的“導(dǎo)電特性”做一點事情。
①導(dǎo)電膠的材料組成
導(dǎo)電膠通常由樹脂基體、導(dǎo)電填料及一些固化劑、稀釋劑、分散劑和其他助劑組成,常用聚合物基體有環(huán)氧樹脂、酚醛類樹脂、聚酰亞胺、聚氨酯等。聚合物基體通常具有良好的絕緣性,因此導(dǎo)電膠的導(dǎo)電能力得依靠導(dǎo)電性的填料來實現(xiàn)。常見的導(dǎo)電填料有:①金屬類導(dǎo)電填料[銀(Ag)、金(Au)、鎳(Ni)、銅(Cu)和鋁(Al)等];②碳系導(dǎo)電填料[炭黑、石墨、碳纖維、碳納米管以及石墨烯];③復(fù)合材料類導(dǎo)電填料(碳材料和金屬復(fù)合,銀修飾碳納米管、銀修飾石墨烯,云母粉、玻璃微珠、玻璃纖維等基材上化學(xué)鍍銀等等),詳情可以點擊下方圖片查看;填料的電阻率、形狀、粒徑及其分布等直接影響導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性能。
②導(dǎo)電膠的功能
導(dǎo)電膠在電子材料主要有兩大功能,其一作為器件的導(dǎo)電通路,其二為器件提供電磁屏蔽功能,當(dāng)然,還有“膠”的柔性粘接能力。
導(dǎo)電通路:導(dǎo)電膠可以將多種導(dǎo)電材料連接在一起,使被連接材料間形成電的通路。在電子工業(yè)中,導(dǎo)電膠已成為一種必不可少的新材料,作為鉛-錫焊料替代物用于電子封裝,具有分辨率高、固化溫度相對較低、機(jī)械性能好、與大部分材料潤濕良好等優(yōu)勢,可以很好滿足電子產(chǎn)品的小型化、印刷電路板高度集成化發(fā)展趨勢。
目前,導(dǎo)電膠已廣泛用于印刷電路板組件,發(fā)光二極管,液晶顯示器,智能卡,陶瓷電容器,集成電路芯片和其他電子元件的封裝和粘接。
電磁屏蔽:電子設(shè)備工作時既不希望被外界電磁波干擾,又不希望自身輻射出電磁波干擾外界設(shè)備或?qū)θ梭w造成輻射傷害等,這就需要通過電磁屏蔽來阻斷電磁波的傳播途徑。電子設(shè)備的小型化使干擾源與敏感器件靠得很近,縮短干擾路徑。工作頻率的提高使輻射量增加,增加了干擾發(fā)生的幾率。當(dāng)前,各類電磁屏蔽膠帶為屏蔽器件件的電磁輻射干擾提供了有效的解決方案。
除了如上兩大類應(yīng)用,導(dǎo)電膠還有“導(dǎo)走靜電”功能的用途,在電子半導(dǎo)體器件、電子計算機(jī)、電子通訊設(shè)備和集成電路等微電子工業(yè)的生產(chǎn)車間和高級試驗室為減少或消除靜電危害,均需鋪設(shè)防靜電臺墊或?qū)щ姷貕|,當(dāng)防靜電臺墊(地墊)鋪好并接地后,工作面將泄放人體靜電,使人體與臺面接觸的ESD鑷子、工具、器具、儀表等達(dá)到基本均一的電位,使靜電敏感器件(SSD)不受摩擦起電等靜電放電現(xiàn)象產(chǎn)生的寬步面帶的干擾,從而達(dá)到靜電防護(hù)的效果。
圖片來源:寶工實業(yè)官網(wǎng)
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二、導(dǎo)熱膠及其應(yīng)用
既然導(dǎo)電膠注重的是導(dǎo)電能力,那導(dǎo)熱膠當(dāng)然是注重導(dǎo)熱能力了。在電子器件的某些部位,產(chǎn)熱大,散熱需求大,但又拒絕“短路”,因此需要些絕緣的導(dǎo)熱膠。
TC-2810是一種采用氮化硼(BN)填料的導(dǎo)熱性好、附著力高的絕緣導(dǎo)熱雙組分環(huán)氧樹脂(圖片素材來源3M公司)
①導(dǎo)熱膠的材料組成:與導(dǎo)電膠一樣,導(dǎo)熱膠也主要由樹脂基體和填料組成,但不同的是,導(dǎo)熱膠中往往要用絕緣性好的填料。樹脂基體大多數(shù)是絕緣的(少數(shù)導(dǎo)電的樹脂,簡直貴的不行,忽略它),但又導(dǎo)熱又絕緣的填料并不多呢,主要有:氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN)以及氮化硅(Si3N4)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鎂(MgO)、氧化鋅(ZnO)等。
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②導(dǎo)熱膠的功能:隨著電子電器的集成密度和功率密度的不斷增加,電子器件在工作時會釋放出很多熱量,導(dǎo)熱性能差會使電器工作環(huán)境溫度急劇上升,影響電子器件運行穩(wěn)定性甚至造成器件損壞,如果不采取點積極措施它們分分鐘就被自己放出的超額熱量“燒壞腦子了”,據(jù)稱電子元器件的溫度每升高2℃,其可靠性下降10%!
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導(dǎo)熱膠可廣泛涂覆于各種電子產(chǎn)品,動力電池,電器設(shè)備中的發(fā)熱體(功率管、可控硅、電熱堆等)與散熱設(shè)施(散熱片、散熱條、殼體等)之間的接觸面,起傳熱媒介作用和防潮、防塵、防腐蝕、防震等性能。
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