银粉对导电胶导电性的影响.pdf

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1、32银粉对导电胶导电性的影响工艺技术银粉对导电胶导电性的影响马瑞刘君(陕西黄河集团有限公司工艺处西安710043)摘要：银粉由于具有优良的导电性、化学稳定性和在空气中不易氧化的特点，在导电胶的配制中，是一种比较理想和应用较多的导电粒子。本文主要介绍银粉的一些特性对导电胶导电性能的影响，以及在添加银粉时需要注意的一些环节。关键词：银粉导电胶体积电阻率0前言导电胶是众多胶粘剂品种之一，在电子工业中它是部分代替焊接、机械连接的重要连接技术的材料，理论上它几乎能将任何器件连接在一起，来实现既导电，又连接固定的双重作用。同时，还具有其它

2、一些优点，如能在室温或较低温度下固化，可避免因高温焊接引起的材料变形、元件损坏，且可防止铆接的应力集中及电磁信号的损失、泄漏等。采用导电胶粘接不需要特殊的设备，因此，导电粘接作为一种新工艺，正得到广泛的应用_】J。银粉是影响导电胶电阻率大小的最关键的因素。它的制法、形状(片、球或树枝状、针状)、粒度、粒度分布、松装密度、振实密度、比表面积和银粉的纯度，以及用量多少都与电阻率大小有关，是比较复杂和难于理论选择预知的，通常都需靠实验确定。到目前为止，国内研究、生产导电胶的品种有若干个，但都是金属填料型导电胶，如银粉导电胶、铜粉导电

3、胶等，其中生产使用量最大的还是环氧银粉导电胶。1导电机理目前导电胶的导电机理还存在争论，多数研究者认为主要是“隧道效应”实现导电；根据“穿流理论”，当导电填料的体积分数达到“穿流阀值”后，到达粒子会互相接触，形成连续的链状的电的通路，使导电胶具有导电性_2J。隧道效应：除一部分导电粒子直接接触形成导电遂道，通过导体间的电子跃迁产生传导。没有直接接触的导电粒子在胶中以孤立或小团聚体的形式存在，不参与导电。但在电流作用下，相距很近的粒子上的电子，能借势振动越过势垒而形成较大的隧道电流。有人认为导电机理与粒度、形状相关。接触电阻R内

4、粒子本身电阻j0和隧道电阻lD两部分组成。当粒子为片状时，通常由导电通道效应控制；当粒子为几微米甚至是纳米级时，则由隧道效应或均效发射控制。也有人认为导电胶在固化过程中由不导电变为导电，是由于导电填料颗粒凝聚成为导电团簇并进一步形成导电网络。固化时体积收缩固然对电阻降低有一定贡献，但是和导电团簇形成相比它的重要性是第二位的。银粉颗粒凝聚形成导电网络与吸附在表面上的分散剂有密切关系E4]。2银粉的影响因素分析就导电胶的导电性而言，导电填料起了决定性作用，导电粒子的品质、体积电阻率、形状、34银粉对导电胶导电性的影响工艺技术＼＼／

5、＼／。．[^昌u．Gv斟四1申＼．。吕u．av料岛1串＼／∞∞∞∞加＼／2O8642O粒径(m)图3粒径对导电性能的影响2．3银含量对导电性能的影响不同银含量的导电胶的体积电阻率是不一样的。我们知道，银粉是导电胶的主要成分，银粉的含量对导电胶的性能有着直接影响。在一定的范围内，提高银粉的含量对提高导电胶的导电性是有益的。由图4可以看出，导电胶的导电性随着银粉含量的增加而提高，根据其导电机理，当银粉的填充量较少时，银一银之间不能形成连接良好的导电通路，导电性能不理想(如图5)。随着填充量的增加，银粉在体系内部逐渐形成致密的三维导

6、电网络，导电性能不断提高(如图6)。但填充量也不能过高，到了一定的量，即越过了临界体积浓度时，势必引起树脂含量降低，进而导致银一银之间的接触不致密，导电性能下降。一般情况下，将银粉的含量控制在55～80之间对导电胶比较合适。所以在具体配制时，银的含量既要考虑到稳定的阻22l值，还要考虑到树脂及其助剂的特性，以及经济性能等因素。55^Gv岛f

7、4、

8、i▲●。5355606570758085银粉含量(Ao)图4银粉含量与体积电阻率、方阻关系曲线36银粉对导电胶导电性的影响工艺技术续表1银粉编号1#2#3#4#5#6#7#8#粒径7

9、．3894．9653．2931．8292．5598．853(um)7o0粒径9．5776．O574．2562．2233．18O1O．81O(p．m)80~／／o粒径12．557．8191．9O6．1582．91O4．55114．206．35(ttm)90粒径16．O99．70729．08．7953．7186．968l8．0107．98(Mm)95平均粒径6．8014．2910．4～1．33．3341．7272．8017．725Ltm电阻率2．67X1O一2．21×101．16×1O2．24×1O4．84×1003．78×1O一

10、2．O1×1O—2．42×10一Q·cin3结论(1)银粉的形状、粒度都对导电胶的导电性有很大的影响。因此只有选择合适的银粉形状和粒度，才能使导电胶的性能更好。在考虑导电性能和经济性的因素下，一般选择片状银粉或片状银粉加部分球状银粉。粒度选在2／zm~6／zm间比较合适。(2