導(dǎo)電膠,導(dǎo)電膠分類

按樹脂基體分類：熱塑性導(dǎo)電膠和熱固性導(dǎo)電膠。熱塑性導(dǎo)電膠的基體樹脂分子鏈很長(zhǎng)，且支鏈少，在高溫下固化時(shí)流動(dòng)性較好，可重復(fù)使用。而熱固性導(dǎo)電膠的基體材料較初是單體或預(yù)聚合物，在固化過程中發(fā)生聚合反應(yīng)，高分子鏈連接形成交聯(lián)的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，高溫下不易流動(dòng)。

按導(dǎo)電機(jī)理分類：本征導(dǎo)電膠和復(fù)合導(dǎo)電膠。本征導(dǎo)電膠是指分子結(jié)構(gòu)本身具有導(dǎo)電功能的共扼聚合物，這類材料電阻率較高，導(dǎo)電穩(wěn)定性及重復(fù)性較差，成本也較高，故很少研究。復(fù)合導(dǎo)電膠是指在有機(jī)聚合物基體中添加導(dǎo)電填料，從而使其具有與金屬相近的導(dǎo)電性能，目前的研究主要集中在這一塊。

按照導(dǎo)電方向分類：導(dǎo)電膠可分為各向同性導(dǎo)電膠（iso?tropic conductive adhesives，ICAs）和各向異性導(dǎo)電膠（anisotropic conductive adhesives，ACAs）。ICAs在各方向的導(dǎo)電性能相同，而ACAs只允許在某一特定方向?qū)щ姟Ｍǔ＃飨虍愋詫?dǎo)電膠的導(dǎo)電填料的尺寸大小為 3-5 μm，而各向同性導(dǎo)電膠的導(dǎo)電填料尺寸大小為 1-10 μm。兩者導(dǎo)電膠的主要區(qū)別在于滲流閾值的差異，各向異性導(dǎo)電膠（約5-20%）的導(dǎo)電填料體積分?jǐn)?shù)低于各向同性導(dǎo)電膠（約20-35%）。

按照導(dǎo)電填料分類：常用的金屬類導(dǎo)電填料有銀（Ag）、金（Au）、鎳（Ni）、銅（Cu）和鋁（Al）等。其中銀和銅是研究較多的。

1.銀系導(dǎo)電膠

銀具有較高的導(dǎo)電率和導(dǎo)熱率、價(jià)格適中、易加工等特點(diǎn)，在膠中幾乎不被氧化，即使氧化生成的氧化銀仍具有導(dǎo)電性，應(yīng)用廣泛。

銀粉形狀與導(dǎo)電膠電阻率的關(guān)系

用銀納米棒作為導(dǎo)電填料的導(dǎo)電膠滲流閾值較小，在相同添加量的情況下電阻率較小，其次是片狀銀粉和顆粒狀銀粉。但由于價(jià)格昂貴，因此限制了其應(yīng)用。市售導(dǎo)電銀膠主要使用的是微米級(jí)片狀銀作為導(dǎo)電填料。

片狀銀粉粒徑與導(dǎo)電膠電阻率的關(guān)系

在微米尺寸上，片狀銀粉粒徑越大，導(dǎo)電膠電阻率越低。為增加導(dǎo)電填料間的相互接觸，提高導(dǎo)電膠導(dǎo)電性能，添加少量球狀銀粉和片狀銀粉共混制備導(dǎo)電膠，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性能有所提高。

此外，與傳統(tǒng)的微米銀結(jié)構(gòu)相比，納米結(jié)構(gòu)具有更高的比表面積、更低的熔點(diǎn)，可以增加填料之間的接觸，因此納米銀也被用作導(dǎo)電填料引入了導(dǎo)電膠。

銀雖然具有眾多優(yōu)點(diǎn)，是應(yīng)用較為廣泛的導(dǎo)電膠導(dǎo)電填料，但其會(huì)在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生電遷移現(xiàn)象，使得導(dǎo)電性能下降，進(jìn)而影響其使用壽命。

2.銅系導(dǎo)電膠

銅的導(dǎo)電性和銀很相近，價(jià)格比銀便宜，但其化學(xué)性質(zhì)比銀活潑，在空氣中會(huì)迅速被氧化，在其表面形成氧化物層，使其導(dǎo)電性能迅速降低，甚至不導(dǎo)電，從而限制了其應(yīng)用。

3. 其他金屬系導(dǎo)電膠

金導(dǎo)電性好、性能穩(wěn)定、基本沒有電遷移現(xiàn)象，但其價(jià)格較高，僅用在對(duì)可靠性要求高而芯片尺寸小的電路中。鎳電阻率就比銀、銅、金要高，且性質(zhì)也比較活潑，易被氧化導(dǎo)致電阻率增加的問題。低熔點(diǎn)共熔合金（如 Sn-Pb、Sn-In）固化溫度下呈液態(tài)，可以流動(dòng)，在導(dǎo)電填料間形成金屬鍵合，減少接觸電阻和隧穿電阻，提高導(dǎo)電膠導(dǎo)電性能，因此也被用作導(dǎo)電填料與銀等混合后加入導(dǎo)電膠。但低熔點(diǎn)共熔合金種類有限，只有特定的金屬組合才能在導(dǎo)電膠固化溫度下形成合金鍵，這限制了其應(yīng)用。

4. 碳系導(dǎo)電膠

炭黑、石墨、碳纖維、碳納米管以及石墨烯也被用于導(dǎo)電膠。雖然這些碳材料導(dǎo)電性能好、機(jī)械性能好、價(jià)格便宜，是比較理想的選擇，但是這些材料在制備上存在或多或少的困難，也限制了其應(yīng)用。碳系導(dǎo)電填料，尤其是碳納米管和石墨烯，具有優(yōu)異的性能，與銀粉混合作為導(dǎo)電填料可以改善導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性及機(jī)械性能，但其本身分散性及導(dǎo)電性能相對(duì)較差，因此應(yīng)用也受到一定限制。

5. 復(fù)合材料系導(dǎo)電膠

碳材料的導(dǎo)電性不及金銀銅，因此，將金屬填料與無機(jī)填料綜合運(yùn)用，如在碳納米管表面鍍銀、將微米銀片和微米銀球及酸化單壁碳納米管混合等新型導(dǎo)電填料。