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Elektrisch leitfähige Klebstoffe

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bester Elektronikklebstoffhersteller

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Elektrisch leitfähige Klebstoffe

Der exponentielle Anstieg und die inzwischen fast flächendeckende Integration elektronischer Geräte in unser tägliches Leben hat die Entwicklung moderner Klebstoffe und Beschichtungen erforderlich gemacht. Elektrisch leitfähige Klebstoffe (ECAs) haben sich in einer Reihe von Bereichen durchgesetzt, die sowohl direkt als auch indirekt mit der Elektronikfertigung zusammenhängen. ECAs bestehen in der Regel aus einem Epoxidharz, können aber auch aus UV-härtenden und Silikonklebstoffen hergestellt werden. Um den hohen spezifischen Widerstand dieser Verbindungen zu überwinden, wird der Klebstoff mit bis zu 80 Prozent leitfähigen Materialien versetzt. Diese Klebstoffe können auf alle üblichen Arten aufgetragen werden, von der Spritze bis zum Siebdruck.

Es gibt eine enorme Vielfalt an ECAs, und die Wahl des richtigen Klebstoffs für Ihre Anwendung hängt von einer Reihe von Faktoren ab. ECAs variieren je nachdem, welche leitfähigen Partikel verwendet werden und in welchem Klebstoff sie suspendiert sind.

Klebstoffe

Die meisten Klebstoffe können durch Zugabe einer ausreichenden Menge an leitfähigem Füllstoff zu Leitern gemacht werden, so dass die üblichen Überlegungen über den am besten geeigneten Klebstoff berücksichtigt werden sollten. Faktoren wie Auftragsverfahren und Aushärtezeit sowie die Umgebungsbedingungen und die direkten Belastungen, denen die Klebeverbindung ausgesetzt ist, müssen berücksichtigt werden. Ein- und zweikomponentige Epoxidharze sind die am häufigsten verwendeten Klebstoffe, aber auch Silikone und andere UV-härtende Klebstoffe sind eine Option.

Leitfähige Partikel

Eine Reihe von Metallen oder Verbindungen können für die elektrische Leitfähigkeit in einem ECA verwendet werden. Silber ist das gebräuchlichste Metall, da es einen sehr geringen Widerstand aufweist und im Vergleich zu anderen Optionen, wie z. B. Gold, kostengünstig sein kann. Kupfer, Gold, Nickel, Aluminium und Graphit sind weitere beliebte Optionen für ECAs. Bestimmte Kombinationen können weitere Vorteile bieten, z. B. versilbertes Kupfer oder Nickel, die oft preiswerter sind, aber dennoch einen geringen Widerstand aufweisen. Die genaue Zusammensetzung des Füllstoffs und die Art der Verteilung in den Klebstoffen kann auf die erforderlichen Spezifikationen zugeschnitten werden.

Silber und Gold sind Metalle, die üblicherweise verwendet werden, um die elektrische Leitfähigkeit in einem ECA zu gewährleisten.

Wichtigste Verwendungszwecke von elektrisch leitfähigen Klebstoffen

Die Verwendung von ECAs kann grob in zwei Kategorien eingeteilt werden: leitfähige Anwendungen und abschirmende Anwendungen. ECAs, die als leitende Verbindung eingesetzt werden, verwenden häufig Silber als Füllmaterial, während ECAs, die zur Abschirmung eingesetzt werden, meist aus weniger leitfähigen Materialien wie Graphit hergestellt werden.

Leitfähig

Es gibt zwei Haupttypen von ECAs, die als leitende Verbindung verwendet werden - isotrope leitfähige Klebstoffe (ICAs) und anisotrope leitfähige Klebstoffe (ACAs). Während ICAs in alle Richtungen leitfähig sind, sind ACAs nur in einer Richtung leitfähig (normalerweise entlang der z-Achse). ICAs werden in vielen Anwendungen eingesetzt, in denen ein Lötmittel angebracht wäre und ein Massepfad erforderlich ist. ACAs eignen sich dann für einige spezielle Leiterplattenanwendungen wie Flip-Chips und RFID-Bestückung.

Da Hightech-Glas und Kunststoffe auch in der Unterhaltungselektronik eine immer größere Rolle spielen, werden Klebstoffe benötigt, die für diese Anwendungen geeignet sind. Nahezu jedes moderne Mobiltelefon oder Anzeigegerät enthält eine Art transparente leitende Schicht (TCF). Indium-Zinn-Oxide (ITO) und andere TCFs, die in LED- und OLED-Displays verwendet werden, können mit einem elektrisch leitenden Klebstoff verbunden werden, um die optische Transparenz dort zu erhalten, wo Drähte oder Lötzinn nicht angebracht wären. ECAs können auch in Form eines transparenten Klebefilms hergestellt werden, der als Unterlage für solche TCFs dienen kann und sie mit der internen Elektronik verbindet.

Diese empfindlichen Komponenten und modernen Thermoplaste können auch empfindlich auf große Hitze reagieren. ECAs werden manchmal als "kaltes Lötzinn" bezeichnet, weil ihre Leitfähigkeit eine Alternative zu herkömmlichen Lötverbindungen in Anwendungen bietet, bei denen die mit dem Löten verbundene Hitze zu groß ist. Als Lötalternative haben ECAs den Vorteil, dass sie bleifrei sind, wenn es um Umweltfragen oder gesetzliche Vorschriften geht. ECAs bieten auch Optionen für die Reparatur von Leiterplatten (PCBs), bei denen Löten eine unpraktische oder unmögliche Option ist.

Schließlich sind ECAs auch effiziente Wärmeleiter, und aus diesem Grund können einige ECAs oder Pasten in Anwendungen zur Wärmeableitung eingesetzt werden. Bei der RFID-Montage und anderen Flip-Chip-Verbindungen können ECAs die herkömmlichen Lötstellen ersetzen.

Abschirmung

ECAs werden auch wegen ihrer Fähigkeit eingesetzt, eine leitfähige Oberfläche in Anwendungen zu bieten, die eine Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen (EMI) oder elektrostatische Entladungen (ESD) benötigen. Da hochfrequente EMI-emittierende Geräte heute nahezu allgegenwärtig sind (ebenso wie solche, die gestört werden können), müssen die internationalen und FCC EMI-Konformitätsstandards bei der Entwicklung eines jeden Produkts sorgfältig berücksichtigt werden. Wenn ein ECA als Beschichtung oder zum Aufkleben von Teilen der elektronischen Abschirmung verwendet wird, wirkt es wie ein Faradayscher Käfig, der die Ladung um das beschichtete Objekt herum und nicht durch es hindurch verteilt. Diese Art der Abschirmung kann selbst bei hohen Frequenzen Schutz bieten.

ESD kann auch in Umgebungen mit empfindlicher Elektronik oder flüchtigen Chemikalien gefährlich sein. ECA-beschichtete oder kaschierte Bodenbeläge bieten eine Möglichkeit zur sicheren Ableitung und Verhinderung des Aufbaus statischer Elektrizität und entsprechen der ANSI/ESD S20.20.

Weitere Überlegungen zu leitfähigen Klebstoffen

Die Arten von ECAs sind so vielfältig wie ihre Einsatzmöglichkeiten. ECAs wurden für fast jede Anwendung entwickelt, und die Wahl des richtigen ECAs hängt von der jeweiligen Situation ab. Während ECAs bei allgemeiner Verwendung als Ersatz für Lötmittel dienen können, können sie auch für andere spezielle Situationen formuliert werden. In Bereichen, in denen Korrosion ein Problem darstellt, können nicht-korrosive Füllstoffe wie Graphit verwendet werden. Für Anwendungen, bei denen magnetische Interferenzen ein Problem darstellen, können ECAs mit nicht-magnetischen Materialien gemischt werden. Andere spezifische Formulierungen eignen sich, wenn ECAs als Beschichtung bei elektrostatischer Entladung oder EMI-Abschirmung eingesetzt werden. Wenn Sie genau wissen, welche Anforderungen Sie in Bezug auf die physikalische und elektrische Verbindung haben, können Sie ein ECA finden, das genau auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten ist.