導電膠是一種具有一定導電性能的合成膠粘劑，它以基體樹(shù)脂和導電填料等導電粒子組成， 通過(guò)粘接作用把導電粒子結合在一起，實(shí)現被粘材料的導電連接。導電膠在電子元件的小型化、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)電子行業(yè)應用廣泛。導電膠在電子工業(yè)應用中，有很多因素可以影響導電膠性能的發(fā)揮，如：濕度、溫度、外力等等。這些因素可能會(huì )影響導電膠的粘接強度和導電膠的電阻系數。通常會(huì )采用加速試驗的方法來(lái)檢測導電膠是否符合實(shí)際應用的需要，比如高溫高濕、加載荷/應力、熱循環(huán)、熱沖擊等。一般國際上規定商用導電膠在加速試驗(高溫高濕環(huán)境(85℃、85%RH)中老化500h)前后電阻變化率小于20%，就認為導電膠是穩定達標的。導電膠在電子工業(yè)應用中的性能影響因素有哪些?
1、水分對導電膠的影響
導電膠中的水可能發(fā)生塑化和浸漲兩種作用。水的塑化作用可以降低聚合物的玻璃化轉變溫度，強度和膠黏劑的模量;水的浸漲作用可以產(chǎn)生浸漲應力，甚至發(fā)生不可逆的物理化學(xué)的變化。水可以侵蝕膠黏劑和基體的界面從而降低了接頭的強度。
2、高溫對于粘接強度的影響
高溫對于粘接強度的影響是很大的：如果導電膠的熔點(diǎn)較低，如一些熱塑性的膠黏劑，在室溫下性能優(yōu)良，但是當溫度升高，接近玻璃化轉變溫度的時(shí)候，塑性流動(dòng)會(huì )導致接頭變形，強度變低。如果是一些熱固性的材料，高溫下不軟化流動(dòng)，它們的關(guān)鍵的問(wèn)題是熱氧化和高溫分解導致的強度降低。低溫對于粘接強度也是有影響的：導電膠里面是有應力的，在室溫下，低模量的導電膠通過(guò)變形很容易消除應力集中，而在低溫下，彈性模量增加，導電膠很難消除應力集中。導電膠內部存在著(zhù)應力集中和應力梯度，可能使導電膠由于應力太大，膠接處發(fā)生膨脹和收縮的變化，導致膠接處失效。
3、電化學(xué)腐蝕對于接觸電阻的影響
有學(xué)者研究出來(lái)電化學(xué)腐蝕是接觸電阻不穩定的主導因素。電化學(xué)腐蝕通常由有水和電解質(zhì)存在、有電化學(xué)勢不同的金屬接觸和兩種金屬中一種的電化學(xué)勢低于0.4V這三中因素造成。所以，為了抑制電化學(xué)腐蝕，應選取吸水性較小的導電膠并添加有機抗腐蝕劑，有機抗蝕劑可以附著(zhù)在金屬表面，形成一層保護膜，來(lái)隔離外界的水和空氣。實(shí)驗結果顯示，使用抗腐蝕劑后，導電膠在高溫高濕下的穩定性有了很大的提高。另外，電化學(xué)腐蝕的很重要的要素是氧氣，我們可以通過(guò)添加一些還原劑來(lái)除去與導電膠接觸的水中的氧氣。添加除氧劑對于導電膠的力學(xué)性能和粘接性能本身沒(méi)什么太大的影響，但是由于除氧劑是不斷被消耗的，隨著(zhù)時(shí)間的推移，導電膠里的除氧劑不斷減少，它對于氧氣的抑制作用就會(huì )減少，所以這個(gè)方法只是起一個(gè)減緩的作用。另外，金屬如Cu涂覆表面的接頭受水的侵蝕嚴重，可能是因為金屬Cu到了基體的表面并發(fā)生了氧化，彈性填料相對硬性填料能更好地補償在熱循環(huán)下產(chǎn)生的機械應力，所以目前諸多研究工作者把工作重點(diǎn)放在以聚合物復合導電粒子作為導電膠的導電填料。對于銅導電膠還可以采取在銅表面鍍銀的方法來(lái)防止氧化，經(jīng)過(guò)高溫暴露實(shí)驗(80℃，1000h)后，電性能和機械性能和銀導電膠基本相當，但是熱循環(huán)50~100次后，接觸電阻增加。
4、外力沖擊對導電膠影響
印刷電路板在裝配的過(guò)程中，難免會(huì )發(fā)生碰撞和振動(dòng)等沖擊，必然要求在此應用的導電膠具有良好的耐沖擊的性能，導電膠與現有的錫鉛焊料的強度相比稍有不足。NCMS要求對于PLCC(塑料有引線(xiàn)芯片封裝)載體可以經(jīng)受6次從1.524m的高度掉下，但是現有的導電膠材料大多不能滿(mǎn)足這一點(diǎn)?；w膠是影響導電膠沖擊韌性的重要因素，導電膠中通常采用的環(huán)氧樹(shù)脂韌性差,所以對導電膠基體進(jìn)行化學(xué)或物理增韌在改善導電膠沖擊性能上可以達到比較理想的效果。
