一文详解导电胶的原理、分类及应用

一文详解导电胶的原理、分类及应用

一、导电胶的导电原理

导电胶的原理是在胶粘剂中的基料中加入导电粒子。

01

穿流理论

当导电填料的填充量达到一定量后,原本处于独立分散状态的金属导电粒子开始相互接触,形成连续的网络结构,使导电胶具有导电性能。可以认为导电胶的电阻是内部一系列电阻的串并联总和,也就是金属导电粒子本身的电阻和金属粒子之间形成的串并联电路网络所具有的电阻的总和。穿流理论主要的不足在于不能解释导电胶只有在基体树脂固化后才能表现出良好的导电性能的事实。所以有人提出了第二种理论。

02

隧穿效应

该理论着重点是聚合物的绝缘性,认为金属粒子上一般覆盖了一层绝缘的聚合物薄膜,粒子与粒子之间很难直接的接触,只有通过粒子之间的电子跳跃,电子才能穿过绝缘层,达到传导的效果(即隧穿效应)。可以理解为在树脂固化以前,片状银粉在树脂中松散分布,且银表面覆盖着一层绝缘的聚合物薄膜,这时导电胶是绝缘的;在树脂固化过程中,随着溶剂的挥发和树脂体积的收缩,填料粒子开始部分地聚集在一起,形成稳定连续的接触;其中树脂的收缩使填料粒子间产生了足够的压力,粒子与粒子之间的接触更为紧密,这是导电胶电导建立的主要原因。

二、导电胶的分类

导电胶的分类方式多样,以下列举了两种分类:

按导电方向分类

各向同性导电胶(ICA):各个方向均导电的胶黏剂,可广泛用于多种电子领域,如电子元件的连接、电路板的封装等。

各向异性导电胶(ACA):在一个方向上如z方向导电,而在x和y方向不导电的胶黏剂,较多用于板的精细印刷等场合,如平板显示器(FPDs)中的板的印刷。

各向同性导电胶(ICA):各个方向均导电的胶黏剂,可广泛用于多种电子领域,如电子元件的连接、电路板的封装等。

各向异性导电胶(ACA):在一个方向上如z方向导电,而在x和y方向不导电的胶黏剂,较多用于板的精细印刷等场合,如平板显示器(FPDs)中的板的印刷。

按固化体系分类

室温固化导电胶:在室温下即可固化,但稳定性较差,室温储存时体积电阻率容易发生变化。

中温固化导电胶:固化温度一般低于150℃,与电子元器件的耐温能力和使用温度相匹配,力学性能也较优异,是目前应用较多的导电胶。

高温固化导电胶:高温固化时金属粒子易氧化,固化时间要求必须较短才能满足导电胶的要求。

紫外光固化导电胶:将紫外光固化技术和导电胶结合起来,赋予了导电胶新的性能并扩大了导电胶的应用范围,可用于液晶显示电致发光等电子显示技术上。

室温固化导电胶:在室温下即可固化,但稳定性较差,室温储存时体积电阻率容易发生变化。

中温固化导电胶:固化温度一般低于150℃,与电子元器件的耐温能力和使用温度相匹配,力学性能也较优异,是目前应用较多的导电胶。

高温固化导电胶:高温固化时金属粒子易氧化,固化时间要求必须较短才能满足导电胶的要求。

紫外光固化导电胶:将紫外光固化技术和导电胶结合起来,赋予了导电胶新的性能并扩大了导电胶的应用范围,可用于液晶显示电致发光等电子显示技术上。

三、导电胶的应用领域

电子工业领域

微电子装配:用于细导线与印刷线路、电镀底板、陶瓷被粘物的金属层、金属底盘连接,粘接导线与管座,粘接元件与穿过印刷线路的平面孔,粘接波导调谐以及孔修补等。

取代焊接:作为锡铅焊料的替代品,用于电话和移动通信系统、广播、电视、计算机等行业、汽车工业、医用设备等,解决电磁兼容(emc)等方面的问题。

铁电体装置:用于电极片与磁体晶体的粘接,可取代焊药和晶体因焊接温度趋于沉积的焊接。

电池接线柱粘接:当焊接温度不利时,导电胶可用于电池接线柱的粘接。

微电子装配:用于细导线与印刷线路、电镀底板、陶瓷被粘物的金属层、金属底盘连接,粘接导线与管座,粘接元件与穿过印刷线路的平面孔,粘接波导调谐以及孔修补等。

取代焊接:作为锡铅焊料的替代品,用于电话和移动通信系统、广播、电视、计算机等行业、汽车工业、医用设备等,解决电磁兼容(emc)等方面的问题。

铁电体装置:用于电极片与磁体晶体的粘接,可取代焊药和晶体因焊接温度趋于沉积的焊接。

电池接线柱粘接:当焊接温度不利时,导电胶可用于电池接线柱的粘接。

电子显示领域

电子纸显示屏:用于电子纸显示模组的生产工艺,通过银胶点连接,使fpl的ito层及panel表面形成等电势,实现像素矩阵的显示。

液晶显示模组(lcm):在cf玻璃和tft玻璃的台阶处,涂附导电胶,可以将静电导出,同时避免与uv胶和偏光片的互相渗透现象,提高产品的稳定性。

电子纸显示屏:用于电子纸显示模组的生产工艺,通过银胶点连接,使fpl的ito层及panel表面形成等电势,实现像素矩阵的显示。

液晶显示模组(lcm):在cf玻璃和tft玻璃的台阶处,涂附导电胶,可以将静电导出,同时避免与uv胶和偏光片的互相渗透现象,提高产品的稳定性。

电磁屏蔽领域

在电子线路板(pcb)上,通过给电子元件刷涂导电胶,能防止电磁干扰,同时帮助产品“变薄”,替代传统的金属屏蔽罩。

在电子线路板(pcb)上,通过给电子元件刷涂导电胶,能防止电磁干扰,同时帮助产品“变薄”,替代传统的金属屏蔽罩。

其他领域

压力传感器:利用导电胶在一定范围内电阻和受到的压力呈类线性变化特性,通过xy扫描电路测量导电胶上每个点的电阻获取扫描节点受到的压力,从而得到一个区域内的压力分布情况。

压力传感器:利用导电胶在一定范围内电阻和受到的压力呈类线性变化特性,通过xy扫描电路测量导电胶上每个点的电阻获取扫描节点受到的压力,从而得到一个区域内的压力分布情况。

来源:华夏蓝科技、网咯等

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3、论坛地点:中国•深圳(具体论坛酒店及地址报名后告知)

论坛组织

1、主办单位:深圳市智能传感行业协会、粘接资讯、新材料产业联盟

2、协办单位:胶我选、武汉新材料科学学会、武汉粘接学会

3、支持单位:深圳市首骋新材料科技有限公司 、南通密炼捏合机械有限公司、太亦(上海)实业有限公司、上海运锐机电设备工程技术有限公司

4、承办单位:上海胶盟新材料有限公司、上海胶友之家新材料科技有限公司

5、支持媒体:中国粘接网、胶黏剂在线、新材料在线、有机硅商城等

论坛报告及嘉宾

本次论坛将重点围绕半导体、传感器、机器人 等新兴高端电子用胶方向 邀请报告,部分确认演讲报告如下:

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本次会议还配有设有小型展览,欢迎电子胶产业胶粘剂、原料、仪器设备及包装辅料等企业参展:

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