環氧導電銀膠通常指的是以環氧樹脂為高分子成膜物質,作為導電填料的一種導電膠。
環氧樹脂是指在一個分子結構中,含有兩個或兩個以上的環氧基,并在適當的化學試劑及合適條件下,能形成三維交聯狀固化化合物的總稱。它們的種類很多,按化學結構,可分為縮水甘油醚類、縮水甘油酯類、縮水甘油胺類、脂環族環氧樹脂、含無機元素的環氧樹脂、新型環氧樹脂(海因環氧樹脂、酰亞胺環氧樹脂等)等。在各類環氧樹脂中,雙酚A環氧樹脂是產量最大、用途最廣的一大品種,被稱為通用型環氧樹脂,但其粘度較高,對于有低粘度要求或含大量填料的應用領域,需加入稀釋劑調節粘度。雙酚F環氧樹脂為為降低雙酚A環氧樹脂粘度并具有同樣性能而研制出的一種環氧樹脂,其粘度不到雙酚A環氧樹脂的1/3,固化物的性能與雙酚A環氧樹脂幾乎相同,只是耐熱性稍低而耐腐蝕性稍優未經固化的環氧樹脂是熱塑性的高分子低聚物,幾乎沒有多大的實用性,只有適當加入某些化學物質(這類物質稱作固化劑或硬化劑),并在一定條件下進行固化(或硬化),生成三維網狀結構,成不溶不熔的固化物后,才有較優良的機械及粘接性能,達到使用的目的。環氧樹脂的固化劑種類很多,按照.固化反應機理及固化劑的化學結構,可分為顯在型和潛伏型兩大類。潛伏型固化劑指的是:這類固化劑與環氧樹脂混合后,在室溫條件下相對長期穩定(一般要求在3個月以上才具有較大使用價值,最理想的則要求半年或者1年以上),而暴露在熱、光、濕氣等條件下,即開始固化反應。這類固化劑基本上是用物理和化學方法封團固化劑活性的。不過雙氰胺、三二酸二酰肼這類室溫下不溶干環氧樹脂,而高溫下溶解后開始固化反應的固化劑也呈現出一-種潛伏狀態,所以有時也將其歸類為潛伏型固化劑。
固化劑是基體樹脂中不可或缺的固化反應助劑,一般為多官能團化合物,是導電膠的重要組成部分,參與固化反應,使高分子樹脂的分子鏈之間形成網狀結構,同時也是固化物的一部分,從而改變基體樹脂結構,不僅可以提高導電膠的粘接強度,而且使基體樹脂的體積縮小,使得導電填料在基體樹脂內部能夠緊密接觸,形成更多的導電通路,從而降低體系的體積電阻率。常用的固化劑有胺類、有機酸酐、咪唑類化合物等。為了縮短固化時間、降低固化溫度、提高固化效率,還可以在體系中添加促進劑。
導電膠的粘度可以通過稀釋劑來進行調節。根據使用機理,可以將稀釋劑分為和活性稀釋劑兩大類。非活性稀釋劑不參與交聯反應,只是利用物理性的溶解起到調節黏度的作用,在固化反應前需要去除,因此一般應具有較大的分子量,揮發較慢,并且分子結構中應含有如碳-氧極性鏈段等極性結構。活性稀釋劑一 般是指帶有一個或兩個以上環氧基的低分子化合物。因此,活性稀釋劑可以直接參與固化反應,成為固化物交聯網絡結構的一部分,同時對固化產物的性能影響較小,有時還能增加固化體系的韌性。
以銀粉為導電填料的導電膠非常多,商業化的導電膠多數是銀系導電膠,銀是高性能導電膠最佳的導電填料。目前研究和生產銀粉的研究所和企業有很多,銀粉的種類也因其粒徑和形態的不同有很多。選擇銀粉時需要根據導電膠對填充粒子的具體要求來進行。不定形(片狀或纖維狀)的填料比粒形填料導電性能和粘接強度更佳,但各向異性導電膠只能用粒度分布較窄的粒形填料。相較于粒度小的填料,粒度大的填料的導電效果更好,但會降低粘接強度。而不同形狀和粒度的導電填料配合使用,可使導電膠的某些性能顯著提高。
在導電膠中添加流平劑和觸變劑,可以調節導電膠的粘度及印刷性態。在導電膠中加入除氧劑(如碳酰肼、肼等),可以在一定程度上抑制電化學腐蝕。因為除氧劑能夠除去連接界面中溶于水中的氧氣。從而抑制電化學腐蝕作用。添加增強劑和增韌劑,可以提高固化后導電膠的強度和韌性。另外為了提高導電膠的導電性能、抗老化性能及控制固化反應的進行等,還可以使用導電促進劑、防腐劑及偶聯劑和交聯劑等添加劑。