導電膠,導電膠分類

按樹脂基體分類：熱塑性導電膠和熱固性導電膠。熱塑性導電膠的基體樹脂分子鏈很長，且支鏈少，在高溫下固化時流動性較好，可重復使用。而熱固性導電膠的基體材料較初是單體或預聚合物，在固化過程中發生聚合反應，高分子鏈連接形成交聯的三維網狀結構，高溫下不易流動。

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

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

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

1.銀系導電膠

銀具有較高的導電率和導熱率、價格適中、易加工等特點，在膠中幾乎不被氧化，即使氧化生成的氧化銀仍具有導電性，應用廣泛。

銀粉形狀與導電膠電阻率的關系

用銀納米棒作為導電填料的導電膠滲流閾值較小，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。但由于價格昂貴，因此限制了其應用。市售導電銀膠主要使用的是微米級片狀銀作為導電填料。

片狀銀粉粒徑與導電膠電阻率的關系

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

此外，與傳統的微米銀結構相比，納米結構具有更高的比表面積、更低的熔點，可以增加填料之間的接觸，因此納米銀也被用作導電填料引入了導電膠。

銀雖然具有眾多優點，是應用較為廣泛的導電膠導電填料，但其會在電場作用下產生電遷移現象，使得導電性能下降，進而影響其使用壽命。

2.銅系導電膠

銅的導電性和銀很相近，價格比銀便宜，但其化學性質比銀活潑，在空氣中會迅速被氧化，在其表面形成氧化物層，使其導電性能迅速降低，甚至不導電，從而限制了其應用。

3. 其他金屬系導電膠

金導電性好、性能穩定、基本沒有電遷移現象，但其價格較高，僅用在對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，且性質也比較活潑，易被氧化導致電阻率增加的問題。低熔點共熔合金（如 Sn-Pb、Sn-In）固化溫度下呈液態，可以流動，在導電填料間形成金屬鍵合，減少接觸電阻和隧穿電阻，提高導電膠導電性能，因此也被用作導電填料與銀等混合后加入導電膠。但低熔點共熔合金種類有限，只有特定的金屬組合才能在導電膠固化溫度下形成合金鍵，這限制了其應用。

4. 碳系導電膠

炭黑、石墨、碳纖維、碳納米管以及石墨烯也被用于導電膠。雖然這些碳材料導電性能好、機械性能好、價格便宜，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，也限制了其應用。碳系導電填料，尤其是碳納米管和石墨烯，具有優異的性能，與銀粉混合作為導電填料可以改善導電膠的導電性及機械性能，但其本身分散性及導電性能相對較差，因此應用也受到一定限制。

5. 復合材料系導電膠

碳材料的導電性不及金銀銅，因此，將金屬填料與無機填料綜合運用，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電填料。