【高导热银胶】银胶对环境的影响?

时间：2021-06-17

银胶对环境的影响?
1．导电银胶的概述
导电银胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂,它通常以基体树脂和导电填料即导电粒子为主要组成成分, 通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起, 形成导电通路, 实现被粘材料的导电连接.由于导电银胶的基体树脂是一种胶黏剂, 可以选择适宜的固化温度进行粘接, 如环氧树脂胶黏剂可以在室温至150℃ 固化, 远低于锡铅焊接的200℃以上的焊接温度, 这就避免了焊接高温可能导致的材料变形、电子器件的热损伤和内应力的形成.同时, 由于电子元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展, 铅锡焊接的0.65mm的较小节距远远满足不了导电连接的实际需求, 而导电银胶可以制成浆料, 实现很高的线分辨率.而且导电银胶工艺简单, 易于操作, 可提高生产效率, 也避免了锡铅焊料中重金属铅引起的环境污染.所以导电银胶是替代铅锡焊接, 实现导电连接的理想选择.
目前导电银胶已广泛应用于液晶显示屏（LCD）、发光二极管（LED）、集成电路(IC)芯片、印刷线路板组件(PCBA)、点阵块、陶瓷电容、薄膜开关、智能卡、射频识别等电子元件和组件的封装和粘接, 有逐步取代传统的锡焊焊接的趋势.
2. 导电银胶的分类及组成
2.1 导电银胶的分类
导电银胶种类很多, 按导电方向分为各向同性导电银胶（ICAs,Isotropic Conductive Adhesive）和各向异性导电银胶（ACAs,Anisotropic Conductive Adhesives）.ICA是指各个方向均导电的胶黏剂, 可广泛用于多种电子领域；ACA则指在一个方向上如Z方向导电, 而在X和Y方向不导电的胶黏剂.一般来说ACA的制备对设备和工艺要求较高, 比较不容易实现, 较多用于板的精细印刷等场合, 如平板显示器（FPDs）中的板的印刷 .
按照固化体系导电银胶又可分为室温固化导电银胶、中温固化导电银胶、高温固化导电银胶、紫外光固化导电银胶等.室温固化导电银胶较不稳定, 室温储存时体积电阻率容易发生变化.高温导电银胶高温固化时金属粒子易氧化, 固化时间要求必须较短才能满足导电银胶的要求.目前国内外应用较多的是中温固化导电银胶（低于150℃）, 其固化温度适中, 与电子元器件的耐温能力和使用温度相匹配, 力学性能也较优异, 所以应用较广泛.紫外光固化导电银胶将紫外光固化技术和导电银胶结合起来, 赋予了导电银胶新的性能并扩大了导电银胶的应用范围, 可用于液晶显示电致发光等电子显示技术上, 国外从上世纪九十年代开始研究, 我国近年也开始研究.
2.2 导电银胶的组成
导电银胶主要由树脂基体、导电粒子和分散添加剂、助剂等组成.目前市场上使用的导电银胶大都是填料型.
填料型导电银胶的树脂基体, 原则上讲, 可以采用各种胶勃剂类型的树脂基体, 常用的一般有热固性胶黏剂如环氧树脂、**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.这些胶黏剂在固化后形成了导电银胶的分子骨架结构, 提供了力学性能和粘接性能**, 并使导电填料粒子形成通道.由于环氧树脂可以在室温或低于150℃固化, 并且具有丰富的配方可设计性能, 目前环氧树脂基导电银胶占主导地位.
导电银胶要求导电粒子本身要有良好的导电性能粒径要在合适的范围内, 能够添加到导电银胶基体中形成导电通路.导电填料可以是金、银、铜、铝、锌、铁、镍的粉末和石墨及一些导电化合物
3．国内外研究状况及前景
目前, 国内生产导电银胶的单位主要有金属研究所等, 国外企业有TeamChem Company、日本的日立公司、Three-Bond公司、美国Epoxy的公司、Ablestick公司,Loctite公司、3M公司等.已商品化的导电银胶主要有导电银膏、导电银浆、导电涂料、导电胶带、导电银胶等,组分有单、双组分.导电银胶一般用于微电子封装、印刷电路板、导电线路粘接等各种电子领域中.现今国内的导电银胶无论从品种和性能上与国外都有较大差距.
4．导电银胶的应用领域
（1）导电银胶粘剂用于微电子装配,包括细导线与印刷线路、电镀底板、陶瓷被粘物的金属层、金属底盘连接,粘接导线与管座,粘接元件与穿过印刷线路的平面孔,粘接波导调谐以及孔修补.
（2）导电银胶粘剂用于取代焊接温度**过因焊接形成氧化膜时耐受能力的点焊.导电银胶粘剂作为锡铅焊料的替代品,其主要应用范围如：电话和移动通信系统；广播、电视、计算机等行业；汽车工业；医用设备；解决电磁兼容(EMC)等方面.
（3）导电银胶粘剂的另一应用就是在铁电体装置中用于电极片与磁体晶体的粘接.导电银胶粘剂可取代焊药和晶体因焊接温度趋于沉积的焊接.用于电池接线柱的粘接是当焊接温度不利时导电银胶粘剂的又一用途.
（4）导电银胶粘剂能形成足够强度的接头,因此,可以用作结构胶粘剂.
5．国内外导电银胶的应用情况
目前国内市场上一些高尖端的领域使用的导电银胶主要以进口为主：闽台的TeamChem Company、Ablistick公司、3M公司几乎**了全部的IC和LED领域,日本的住友和闽台翌华也有涉及这些领域.日本的Three-Bond公司则控制了整个的石英晶体谐振器方面导电银胶的应用.国内的导电银胶主要使用在一些中、低档的产品上,这方面的市场主要由金属研究所占有.
导电胶是LED生产封装中不可或缺的一种胶水，其对导电银浆的要求是导电、导热性能要好，剪切强度要大，并且粘结力要强。其中以TeamChem Company A6/HA6系列较为**。
6.生产工艺
1.工艺：
a) 清洗：采用超声波清洗PCB或LED支架，并烘干。
b) 装架：在LED管芯（大圆片）底部电极备上银胶后进行扩张，将扩张后的管芯（大圆片）安置在刺晶台上，在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在PCB或LED支架相应的焊盘上，随后进行烧结使银胶固化。
c)压焊：用铝丝或金丝焊机将电极连接到LED管芯上，以作电流注入的引线。LED直接安装在PCB上的，一般采用铝丝焊机。（制作白光TOP-LED需要金线焊机）
d)封装：通过点胶，用环氧将LED管芯和焊线保护起来。在PCB板上点胶，对固化后胶体形状有严格要求，这直接关系到背光源成品的出光亮度。这道工序还将承担点荧光粉（白光LED）的任务。
e)焊接：如果背光源是采用SMD-LED或其它已封装的LED，则在装配工艺之前，需要将LED焊接到PCB板上。
f)切膜：用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。
g)装配：根据图纸要求，将背光源的各种材料手工安装正确的位置。
h)测试：检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。
包装：将成品按要求包装、入库。

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