导电胶的研究新进展

原文链接:www.weiqiuclub.com 微球社 – 专注微球应用探索,微球创新研发,行业信息分享。 树脂芯导电微球/导电粒子简介 微球社专业生产的高品质树脂芯导电微球/导电粒子,广泛应用于微电路连接。树脂芯导电微球/导电粒子具有粒径均一,导电性高,合适的弹性和极强的金属壳与树脂核之间结合力等特点。树脂芯导电微球/导电粒子为微间距电极之间的连接而设计,如两个液晶显示面板上的玻璃板之间的垂直传导;树脂芯导电微球/导电粒子分散于粘结剂中制备各向异性导电膜(ACF);或各向异性导电胶(ACP)应用于液晶显示器的组装。了解更多… 导电胶是一种既能有效粘接各种材料, 又具有导电性能的胶粘剂。随着电子元器件向小型化、微型化和集成化等方向的迅速发展, 需要不断开发新型的连接材料,由此推动了导电胶的快速发展。导电胶除能满足导电性和粘接性能外, 还具有许多优点: ①良好的环境友好性; ②温和的工艺条件,可低温或室温固化, 避免了焊接时的高温所导致的材料变形和元器件的热损坏; ③使用导电胶时,制品的传递应力较均匀, 避免了铆接时的导电粒子应力集中以及电磁讯号的损失、泄露等; ④不需要特殊的设备。因此,导电胶在电子工业中已成为一种必不可少的新材料, 其应用范围越来越广泛。 1 导电胶的种类 1.1…

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导电粒子对导电胶导电性能的影响

原文链接:www.weiqiuclub.com 微球社 – 专注微球应用探索,微球创新研发,行业信息分享。 树脂芯导电微球/导电粒子简介 微球社专业生产的高品质树脂芯导电微球/导电粒子,广泛应用于微电路连接。树脂芯导电微球/导电粒子具有粒径均一,导电性高,合适的弹性和极强的金属壳与树脂核之间结合力等特点。树脂芯导电微球/导电粒子为微间距电极之间的连接而设计,如两个液晶显示面板上的玻璃板之间的垂直传导;树脂芯导电微球/导电粒子分散于粘结剂中制备各向异性导电膜(ACF);或各向异性导电胶(ACP)应用于液晶显示器的组装。了解更多… 响应近年来平板电脑、通信设备、手机等的进一步高性能化和小型化的要求,多块挠性印制电路板被组装入狭窄且包含复杂结构的框体内部。伴随电子线路的小型化和高频化,对由此产生的不需要的电磁噪音的屏蔽措施愈发重要。对此,一般的解决方案是在挠性印刷线路板上贴合屏蔽电磁噪音的电磁波屏蔽膜。 电磁屏蔽膜一般由绝缘层、屏蔽层、导电胶层组成。绝缘层作为最终的保护层;屏蔽层介于绝缘层和导电胶层之间,一般由连续的金属层组成,该金属层能吸收绝大多数的电磁噪音;导电胶层不仅要将电磁屏蔽膜粘结到挠性线路板上,也要起到导通挠性线路板的焊盘、金手指与电磁屏蔽膜屏蔽层的作用,所以导电胶层是电磁屏蔽膜最为关键的一层。导电胶通常主要由树脂基体、导电粒子和分散添加剂、助剂等组成。原则上讲,可以采用各种胶粘剂类型的树脂基体,常用的一般有热固性胶黏剂如环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂等胶黏剂体系。导电粒子本身要有良好的导电性能,形成导电通道,实现导电胶层的导电功能。 1 导电粒子添加量对电阻的影响 片状镍粉、片状镀银铜粉、树枝状镀银铜粉在不同添加量时,压合测试片后的电阻值如表2所示。结果显示在实验选择的各种添加量(50%以下)时,树枝状镀银铜粉在压合后电阻最小,而片状镀银铜粉在低添加量时电阻最大,随着添加量的提高,电阻迅速减小。添加量为50%时,电阻已经低于相同添加量的镍粉,但是仍大于树枝状镀银铜粉。 工业应用的产品不仅对性能有要求,对外观也会有一定的要求。实验过程中发现,单独使用树枝状镀银铜粉时,遮盖力差,很容易产生外观缺陷。而片状镀银铜粉配方则能很好的表现镀银铜粉金属的外观且外观平整,另外片状镀银铜粉的成本较树枝状镀银铜粉低。综上两种原因,做了如下配方设计:镀银铜粉总体含量为35%,采用片状镀银铜粉和树枝状镀银铜粉共混,配方具体设计及结果如表3。 结果显示:随着片状镀银铜粉的增加,电阻先变大后变小,再变大,在片状/树枝状镀银铜粉=1/1~2/1达到最小,且小于相同添加量单纯使用树枝状镀银铜粉的138 mΩ。其原因可能是在该实验中,导电粒子并没有形成连续的相,仍然是孤立的“岛”,因此,电流的主要通道是焊盘→导电粒子→镀铜屏蔽层→导电粒子→焊盘。单独使用树枝状镀银铜粉时,由于树枝状结构导通焊盘和镀铜屏蔽层没有问题,但是接触面积小。而单独使用片状镀银铜粉时,尽管与焊盘和镀铜屏蔽层的接触面积大了,但是片与片的粉体间则很难接触。两者共混则刚好发挥两种形态的优势,片状增大接触面的可能,树枝状增加了纵向导通的可能。 2 表面形态的研究 在实际应用中,会对产品电阻有一定的要求,本实验选择压合电阻小于200 mΩ以下的部分样品作为样本进行更深入的研究。如图3~图6分别为不同导电填料的表面SEM照片。导电理论认为,导电粒子在导电胶中存在三种导电机理:导电通道效应,隧道效应,场致发射。当粒子粒径较大时,通常由导电通道效应控制,当粒子为几微米甚至纳米级时,则由隧道效应或场致发射控制(1、2)。在本试验中,由于导电粒子粒径都是在微米级以上,且导电粒子加入量较少,不足以让导电胶内部形成导电通路,导电主要是由于导电粒子刺破树脂,接触到镀铜膜膜面和测试片焊盘,形成了导电通路,其导电以导电通道效应为主。从SEM照片看实验所选择的片状HCA-1镍粉为薄板形状,图3中显示的片状并不多,大多是一个角或者侧面,且竖立的粉料有一定的厚度,对比图4所示的片状镀银铜粉,大多以片状置于表面,竖立不多,且几乎没有厚度。因此片状的镍粉更容易“刺破”树脂导通镀铜层和测试片的 焊盘,这也就不难理解添加量较低时,相同添加量的片状镍粉的比片状镀银铜粉的电阻更低。图5所示的树脂状镀银铜粉尽管“枝丫”并不长,但是主干粗壮,在样品在压合时,更容易导通镀铜层和测试片的焊盘。图6所示的混合镀银铜粉,则充分发挥了两种镀银铜粉的长处,片状的镀银铜粉与表面增大金属的接触面积,树枝状的镀银铜粉于内部刺破树脂并导通镀铜层和测试片的焊盘。 3…

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各向异性导电胶的应用现状

原文链接:www.weiqiuclub.com 微球社 – 专注微球应用探索,微球创新研发,行业信息分享。 树脂芯导电微球/导电粒子简介 微球社专业生产的高品质树脂芯导电微球/导电粒子,广泛应用于微电路连接。树脂芯导电微球/导电粒子具有粒径均一,导电性高,合适的弹性和极强的金属壳与树脂核之间结合力等特点。树脂芯导电微球/导电粒子为微间距电极之间的连接而设计,如两个液晶显示面板上的玻璃板之间的垂直传导;树脂芯导电微球/导电粒子分散于粘结剂中制备各向异性导电膜(ACF);或各向异性导电胶(ACP)应用于液晶显示器的组装。了解更多… 随着现代电子工业的发展, 对环境保护的要求越来越高, 在微电子组装中, 导电胶逐渐代替传统的锡铅焊料, 主要有以下几个原因: (1)现代电子组装向微型化、导电粒子高密度化发展, 而导电胶互连间距小、固化温度低、加工工艺简单、成本较低、易于返修。传统的锡铅焊接工艺只能满足间距大于0.065 mm的连接, 对于0.065 mm以下的高I/O数的要求无法满足, 且温度高(>230 ℃), 产生的热应力容易损坏元器件和基板。 (2)现代电子工业发展导致的铅污染是一大公害,…

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各向异性导电膜的组成及技术要求

原文链接:www.weiqiuclub.com 微球社 – 专注微球应用探索,微球创新研发,行业信息分享。 树脂芯导电微球/导电粒子简介 微球社专业生产的高品质树脂芯导电微球/导电粒子,广泛应用于微电路连接。树脂芯导电微球/导电粒子具有粒径均一,导电性高,合适的弹性和极强的金属壳与树脂核之间结合力等特点。树脂芯导电微球/导电粒子为微间距电极之间的连接而设计,如两个液晶显示面板上的玻璃板之间的垂直传导;树脂芯导电微球/导电粒子分散于粘结剂中制备各向异性导电膜(ACF);或各向异性导电胶(ACP)应用于液晶显示器的组装。了解更多… 1 前言 随着世界微电子产品小型化、精密化,传统锡铅焊接端子工艺已不能满足高密度配线工艺需要。针对超细间距的精密电子线路连接技术,发达国家在上世纪70年代中期就已经开始全面研究开发。这种高性能超细间距柔性连接材料就是各向异性导电胶膜(ACF)。ACF以化学粘接的方式将显示器与驱动电路连接起来[1],通过表面镀有金属层的高分子聚合物微球实现Z方向导电,X-Y方向绝缘,使用简单方便,树脂芯导电微球易自动化操作,是目前世界上电子行业超细间距柔性连接所不可缺少的关键材料。ACF主要用于平板显示器、硬盘驱动器磁头、微波高频通讯、存储器模块、光耦合器件、表面封装(SMT)等。 2 各向异性导电胶膜(ACF)的主要组成 各向异性导电胶膜(ACF)一般由预聚体、交联剂、催化剂、导电粒子以及其他的添加剂组成,树脂芯导电微球其中关键技术分为三部分[2]。 (1)制作生产单分散聚合物微球。单分散聚合物微球,也称间隔粒子,是高分子材料制备成的微小球形体,主要采用分散聚合法,一步就能获得所需粒径的单分散聚合物微球[3]。它具有非常窄的粒度分布,粒径均一性非常好,一般要求其CV值在3-4%。可以提供粒径分别为3μm~10μm的产品。树脂芯导电微球具有优异的力学性能,弹性模量和强度要远超过普通的塑料材料。化学性质稳定,不会在其他的有机材料的浸泡中出现杂质的渗出。单分散聚合物微球在液晶显示屏上起了极其重要作用:首先,单分散聚合物微球作为间隔材料来保持两块透明平板之间的距离也就是液晶层的厚度,聚合物微球的质量(如颗粒的均匀性)直接影响到LCD的清晰度。用作液晶的显示器间隔材料的微球必须符合严格的要求(粒径均匀性、尺寸大小、分散性、纯度、弹性、热膨胀性能等等)。树脂芯导电微球单分散聚合物微球除了有其特殊的使用,也是制备导电金球的基础和前提。 (2)在单分散聚合物微球基础上制作成球形导电颗粒(商品名为“导电金球”)。 导电金球其实质是在球形高分子微球表面复合了导电金属层,以金为佳,也称异方向导电功能连接体。它的应用特点是在环氧树脂里加入一定配比的分散均匀的该表面覆金的导电金球进行导通连接,树脂芯导电微球在连接系统中X、Y 方向绝缘,而在受热压时于垂直的Z方向导通,如图1所示。导电金球在黏合剂中均匀分布,互不接触,加压、加热后导电金球和线路中的上下电极接触,并在线路凸点的部分(因为相对于无线路部分突起)挤压在一起,形成导通,同时加热使黏合剂固化,保持导通状态,完成超细间距连接,如图2所示。由此可见,高性能超细间距球形导电颗粒必须具有良好的粒径均一性和真圆度,以确保电极与导电粒子间的接触面积一致,维持相同的导通电阻,树脂芯导电微球并同时避免部分电极未接触到导电粒子,导致开路的情形发生。 (3)在球形导电颗粒基础上再制作各向异性导电胶膜(ACF)。 各向异性导电胶膜(ACF)是将3~10μm的导电颗粒分散于树脂绝缘热压胶中制成的一种特殊薄膜[4],在室温状态下使用时是一种绝缘体,当它在热压状态下导电颗粒挤压在一起,形成了接触电阻大约为5Ω的导电通道。通过这些颗粒,可以在每毫米的距离上连接大约20线以上。当其用来满足芯片与玻璃基片之间的连接时,在组件中的所有电子元器件之间具有优良的热膨胀系数,保证了连接处的可靠性树脂芯导电微球。 3 各向异性导电胶膜(ACF)关键技术的技术指标…

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