導(dǎo)電膏 電力複合脂
導(dǎo)電膏中的鋅、鎳、鉻等細(xì)粒填充在接觸麵的縫隙中,等同於增大了導(dǎo)電接觸麵,金屬細(xì)粒在壓縮力或螺栓緊固力作用下,能破碎接觸麵上金屬氧化層,使接觸電阻下降,相應(yīng)接頭溫升也降低,使接頭壽命延長。
導(dǎo)電膏並非很好導(dǎo)體,它在接觸麵上的導(dǎo)電性是借“隧道效應(yīng)”實現(xiàn)的,所以導(dǎo)電膏在接觸麵不可塗得太厚,否則會大大影響效果。
電氣連接導(dǎo)體接觸麵和觸頭接觸麵,不管加工如何光潔,從細(xì)微結(jié)構(gòu)來看,都是凹凸不平的,實際有效接觸麵隻占整個接觸麵的一小部分,各種金屬在空氣中還會生成一層氧化層,使有效接觸麵積更小。導(dǎo)電膏中的鋅、鎳、鉻等細(xì)粒填充在接觸麵的縫隙中,等同於增大了導(dǎo)電接觸麵,金屬細(xì)粒在壓縮力或螺栓緊固力作用下,能破碎接觸麵上金屬氧化層,使接觸電阻下降,相應(yīng)接頭溫升也降低,使接頭壽命延長。
對於不同材質(zhì)的接頭特彆是銅-鋁接頭,由於鋅元素的中間介入,使銅鋁兩者電位差縮小,可減緩銅鋁電化腐蝕。所以,承載負(fù)荷電流的電力接頭,塗敷導(dǎo)電膏,對於降低接觸電阻,抗氧化,防腐蝕,延長使用壽命,節(jié)省有功電量都是有百利而無一害的,可用來取代傳統(tǒng)的搪錫、鍍銀等工藝,很有推廣使用價值。該廠自1997年注重推廣導(dǎo)電膏的使用,因為電力接頭發(fā)熱而搶修、搶修的工作量降低約90%。
二、導(dǎo)電膏的正確使用
首先用細(xì)銼銼去接觸麵的毛刺,並用砂紙將接觸麵研磨平整,然後用去油劑除去表麵上的油汙,用細(xì)鋼絲刷除去表麵氧化膜,再用乾淨(jìng)的棉紗蘸酒精將接觸麵擦拭乾淨(jìng),等表麵乾燥以後,先預(yù)塗0.05~0.1mm厚的導(dǎo)電膏,將導(dǎo)電膏抹平,剛能覆蓋接觸麵為宜,並用銅絲刷輕輕擦拭,然後除去膜層,擦拭表麵、重新塗敷0.2mm厚的導(dǎo)電膏,*後將接觸麵疊合,用螺栓緊固即可。經(jīng)過我們幾年的實踐和摸索,接觸麵必須先認(rèn)真處理,再塗敷導(dǎo)電膏,這樣做的接頭較成功,實際運行中效果很好。
值得注意的是,導(dǎo)電膏並非良導(dǎo)體,它在接觸麵上的導(dǎo)電性是借“隧道效應(yīng)”實現(xiàn)的,所以導(dǎo)電膏在接觸麵不可塗得太厚,否則會大大影響效果。
導(dǎo)電膠是一種固化或乾燥後具有一定導(dǎo)電性能的膠黏劑,它通常以基體樹脂和導(dǎo)電填料即導(dǎo)電粒子為主要組成成分, 通過基體樹脂的粘接作用把導(dǎo)電粒子結(jié)合在一起, 形成導(dǎo)電通路, 實現(xiàn)被粘材料的導(dǎo)電連接.由於導(dǎo)電膠的基體樹脂是一種膠黏劑, 可以選擇適宜的固化溫度進(jìn)行粘接, 同時, 由於電子元件的小型化、微型化及印刷電路板的高密度化和高度集成化的迅速發(fā)展, 而導(dǎo)電膠可以製成漿料, 實現(xiàn)很高的線分辨率.而且導(dǎo)電膠工藝簡單, 易於操作, 可提高生產(chǎn)效率,所以導(dǎo)電膠是替代鉛錫焊接, 實現(xiàn)導(dǎo)電連接的理想選擇.
1 什麼是導(dǎo)電膠及分類
導(dǎo)電型膠粘劑,簡稱導(dǎo)電膠,是一種既能有效地膠接各種材料,又具有導(dǎo)電性能的膠粘劑。導(dǎo)電膠粘劑包括兩大類,各向同性均質(zhì)導(dǎo)電膠粘劑(1CA)和各向異性導(dǎo)電膠粘劑(ACA)。ICA是指各個方向均導(dǎo)電的膠粘劑;ACA則不一樣,如Z—軸ACA是指在Z方向?qū)щ姷哪z粘劑,而在X和Y方向則不導(dǎo)電。當(dāng)前的研究主要集中在ICA。
導(dǎo)電膠按基體組成可分為結(jié)構(gòu)型和填充型兩大類。結(jié)構(gòu)型是指作為導(dǎo)電膠基體的高分子材料本身即具有導(dǎo)電性的導(dǎo)電膠;填充型是指通常膠粘劑作為基體,而依靠添加導(dǎo)電性填料使膠液具有導(dǎo)電作用的導(dǎo)電膠。目前導(dǎo)電高分子材料的製備十分複雜、離實際應(yīng)用還有較大的距離,因此廣泛使用的均為填充型導(dǎo)電膠。
在填充型導(dǎo)電膠中添加的導(dǎo)電性填料,通常均為金屬粉末。由於采用的金屬粉末的種類、粒度、結(jié)構(gòu)、用量的不同,以及所采用的膠粘劑基體種類的不同,導(dǎo)電膠的種類及其性能也有很大區(qū)彆。目前普遍使用的是銀粉填充型導(dǎo)電膠。而在一些對導(dǎo)電性能要求不十分高的場合,也使用銅粉填充型導(dǎo)電膠。
目前市場上的填充型導(dǎo)電膠,就其基體而言,主要有以下幾類:環(huán)氧類—其基體材料為環(huán)氧樹脂,填充的導(dǎo)電金屬粒子主要為Ag、Ni、Cu(鍍Ag);矽酮類—其基體材料為矽酮,填充的導(dǎo)電金屬粒子主要為Ag、Cu(鍍Ag);聚合物類—其基體材料為聚合物,填充的導(dǎo)電金屬粒子主要為Ag。
2 導(dǎo)電膠的導(dǎo)電機(jī)理
導(dǎo)電膠粘劑的導(dǎo)電機(jī)理在於導(dǎo)電性填料之間的接觸,這種填料與填料的相互接觸是在粘料固化乾燥後形成的,由此可見,在粘料固化乾燥前,粘料和溶劑中的導(dǎo)電性填料是分彆獨立存在的,相互間不呈現(xiàn)連續(xù)接觸,故處於絕緣狀態(tài)。在粘料固化乾燥後,由於溶劑蒸發(fā)和粘料固化的結(jié)果,導(dǎo)電填料相互間連結(jié)成鏈鎖狀,因而呈現(xiàn)導(dǎo)電性。這時,如果粘料的量較導(dǎo)電性填料多得多,則即使在粘料固化後,導(dǎo)電性填料也不能連結(jié)成鏈鎖狀,於是,或者完全不呈現(xiàn)導(dǎo)電性,或者即使有導(dǎo)電性,它也是很不穩(wěn)定的。反之,若導(dǎo)電性填料的量明顯地多於粘料,那麼由粘結(jié)料決定的膠膜的物化穩(wěn)定性就將喪失,並且也不能獲得導(dǎo)電性填料之間的牢固連結(jié),因而導(dǎo)電性能不穩(wěn)定。
2004年2月,國內(nèi)開發(fā)成功新型環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠,該產(chǎn)品在固化方麵類似於貼片膠,但比它有更多優(yōu)點。用於SMT時對膠的要**在相對較高的溫度下,在很短的時間內(nèi)迅速固化。貼片膠的強度要求較低,一般10MPa左右即可,因為它隻是起一個固定作用,結(jié)構(gòu)強度主要由焊接來保證;而導(dǎo)電膠的強度則較高,應(yīng)不小15MPa才能保證其可靠性,同時由於要求具有較低的體積電阻,必須加入較多的導(dǎo)電性填充材料,這對其強度降低也較多。該產(chǎn)品固化劑應(yīng)采用潛伏型固化劑,導(dǎo)電填充材料一般采用銀粉。研究人員在試驗中采用端羧丁腈膠改性環(huán)氧樹脂為基料,特製電解銀粉作導(dǎo)電性填充材料,並製備了幾種潛伏性固化劑。在