导电胶用的粘料有合成树脂、合成橡胶和一些无机盐等。常用的合成树脂有环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酷、丙烯酸酷类树脂、不饱和聚酷、聚酞亚胺、有机硅树脂及一些热塑性烯烃类树脂等。常用的橡胶有聚异丁烯橡胶、硅橡胶、丁基橡胶和天然橡胶等。有机粘料一般由含有活性基团的预聚体构成,活性基团为固化后的聚合物基体提供分子骨架,也是粘接强度的主要来源。导电胶的力学性能和粘接性能主要由聚合物基体决定。导电胶中使用的基体对粘接强度、固化前的粘度、固化后的韧性、耐腐蚀性等都有严格的要求。常用的无机盐有硅酸盐和磷酸盐等。
粘料的作用是把导电粒子牢固地粘接成链状,使导电胶具有稳定的导电性,同时使导电粒子和粘接基体接触良好。粘料的性能对导电胶的粘接强度、耐热性、热老化和固化工艺等有重要影响。环氧树脂与硅脂和聚酞胺相比,具有粘接力强、耐腐蚀、柔顺性好等优点。但同时环氧树脂具有吸湿性,且在固化前有一定的毒,性。热固性树脂为交联的聚合物,通常成三维分子网状结构,热固系统发生真正的化学反应,在聚合链之间形成交联结构,阻止变形,即使在相当高的温度。许多热固系统需要少量或不需要溶剂,用的话也应该尽量少用,无论从环境的角度看,还是从减少溶剂在固化时蒸发形成气泡或空洞的可能性考虑。
另外,典型的热固性胶粘剂一般由低分子的液体固化,这种低分子量的液体能很好地润湿表面,并形成很好的粘接,提高粘接处的耐久性。热固性胶粘剂的一些缺点包括短的贮存期和差的再加工性。热固性环氧树脂和银粉制备的胶粘剂是较普通的用于元件组装的胶粘剂。因为具有良好的粘合力,抗潮湿,抗化学腐蚀性,己被应用了多年。热塑基胶粘剂具有很好的再加工性和更短的绑定过程,另一方面,因为热塑胶粘剂由很长的聚合链组成,当使用溶剂制备膏状的胶粘剂时,它们的流变性质将会改变,因为热塑料加热到足够高的温度时会变软或融化,所以热塑性胶粘剂仅限于服役温度范围。热塑胶粘剂应用中另一个需考虑的因素是热塑料在一定的压力下有流动的趋势,热蠕变,也被认为是在热循环测试中导致电阻增加的一个因素。树脂的选择并不是任意的,应该根据实际需要和它所表现出来的性能来选择。
导电银胶中的树脂材料选用的一般原则为:液态、无毒、低粘度、含杂质量少、较好的脱泡性以及不易吸收水分。目前可供作为树脂基体的材料主要有环氧树脂、酚醛树脂、聚马来酞亚胺树脂及在上述树脂基体上进行改性而得到的改性树脂等。国内外在研制导电胶的过程中目前普遍采用的是环氧树脂作为树脂基体。环氧树脂种类繁多,根据分子结构不同可将环氧树脂分为如下几类:双酚A型环氧树脂、其它双酚型环氧树脂、多酚型环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酷型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、脂环族环氧树脂、杂环型和混合型环氧树脂共九个大类。双酚A型环氧树脂即为二酚基丙烷缩水甘油醚。根据聚合度的不同可分为液态双酚A型环氧树脂和固态双酚A型环氧树脂,其中液体双酚A型环氧树脂聚合度范围为O一1.8,固态双酚A型环氧树脂聚合度范围为1.8一19。其它双酚型环氧树脂主要是在双酚A型环氧树脂的基础上改变支链实现。
常用的有以下几种:双酚F型环氧树脂(液态低粘度)、双酚AD型环氧树脂(液态低粘度)、双酚S型环氧树脂、间苯二酚型环氧树脂(液态低粘度)、轻甲基双酚A型环氧树脂(液态高粘度)、氢化双酚A型环氧树脂(液态低粘度)、有机硅改性双酚A型环氧树脂、有机钦改性双酚A型环氧树脂、尼龙改型环氧树脂、氟化环氧树脂。其中,未标明的在室温下全为固态。多酚型环氧树脂即为多酚型缩水甘油醚环氧树脂。常用的有以下品种:线型苯酚甲醛环氧树脂,简称酚醛环氧树脂担P研,室温下为高粘度半固体;邻甲酚甲醛环氧树脂伍C哟,室温下为固态;间苯二酚甲醛环氧树脂,室温为高粘度液体;其它多酚型环氧树脂(室温下均为固态)。脂肪族缩水甘油醚环氧树脂种类特别繁多,达几十种以上,但大部分粘度很小,耐热性差,有水溶性,容易吸湿,故不在选择范围内。缩水甘油酷型环氧树脂种类也特别繁多,达几十种以上,大致性能为:优点,低粘度液态,粘接强度高,用酸配固化时具有室温稳定,适用期长,加热后固化快的特点;缺点,耐水性差。
此类型环氧树脂较适宜作为导电银胶树脂基体。缩水甘油胺型环氧树脂,该类树脂特点时粘度低,环氧当量小,交联密度大,粘接力强,力学性能和耐腐蚀性好。弱点是分子结构中即有环氧基又有胺基,容易发生自固化,储存期短。故该类型环氧树脂基本不在选择范围内。脂环族环氧树脂种类较多,其中有部分为液态,一般的用途在作为活性稀释剂上,其中也有部分适合做导电银胶的树脂基体用。杂环型和混合型环氧树脂中常用的有如下几种:三聚氰酸环氧树脂(TGIC),一般为高粘度液态,部分为白色粉末;海因环氧树脂,室温下为低粘度液态,较适合做导电银胶树脂基体,室温为液态低粘度;对氨基苯酚三缩水甘油基环氧树脂,有自固化性,容易吸湿,故不适合做导电银胶基体。
在如此繁多的环氧树脂中适合做导电银胶树脂基体的有如下几种:液态双酚A型环氧树脂;双酚F型环氧树脂;双酚AD型环氧树脂;间苯二酚型环氧树脂;氢化双酚A型环氧树脂;缩水甘油酷型环氧树脂;海因环氧树脂。这七类环氧树脂较适合做导电银胶树脂基体。其中部分环氧树脂国内生产水平较差,而国外一般也不会大规模生产,结合国内外论文文献,较为理想的环氧树脂基体材料为:液态双酚A型环氧树脂、液态双酚F型环氧树脂、海因环氧树脂。(正航仪器采集)http://www.zhsysb.cn