المواد اللاصقة الموصلة كهربائيا

استلزم الارتفاع المتسارع والتكامل العالمي تقريبًا للأجهزة الإلكترونية في حياتنا اليومية إنشاء مواد لاصقة وطلاء متقدم. لقد شقت المواد اللاصقة الموصلة كهربائيًا (ECAs) طريقها إلى عدد من المجالات المرتبطة بشكل مباشر وغير مباشر بتصنيع الإلكترونيات. تتكون ECAs عادةً من راتنجات الايبوكسي ولكن يمكن أيضًا أن تكون مصنوعة من العلاج بالأشعة فوق البنفسجية ومواد لاصقة من السيليكون. للتغلب على المقاومة العالية لهذه المركبات ، يتم تحميل المادة اللاصقة بما يزيد عن 80 بالمائة من المواد الموصلة. يمكن تطبيق هذه المواد اللاصقة بأي عدد من الطرق المعتادة ، من حقنة إلى طباعة الشاشة.

هناك تباين هائل في ECA ، ويعتمد اختيار المادة اللاصقة المناسبة لتطبيقك على عدد من العوامل. تختلف ECAs اعتمادًا على الجسيمات الموصلة المستخدمة ، وكذلك المادة اللاصقة المعلقة فيها.

مواد لاصقة
يمكن تحويل معظم المواد اللاصقة إلى موصلات عن طريق إضافة حشو موصل كافٍ ، لذا يجب مراعاة الاعتبارات المعتادة حول المادة اللاصقة التي ستعمل بشكل أفضل. يجب مراعاة عوامل مثل طريقة التطبيق ووقت المعالجة ، بالإضافة إلى الضغوط البيئية والمباشرة على المفصل اللاصق. تعتبر الإيبوكسيات المكونة من جزأين وجزء من أكثر المواد اللاصقة شيوعًا ، لكن السيليكون والمواد اللاصقة الأخرى للعلاج بالأشعة فوق البنفسجية كلها خيارات.

الجسيمات الموصلة
يمكن استخدام عدد من المعادن أو المركبات لتوفير التوصيل الكهربائي في ECA. الفضة هي الأكثر شيوعًا لأنها تتمتع بمقاومة منخفضة جدًا ويمكن أن تكون فعالة من حيث التكلفة مقارنة بالخيارات الأخرى ، مثل الذهب. النحاس والذهب والنيكل والألمنيوم والجرافيت من الخيارات الشائعة الأخرى لاتفاقيات الاعتماد. يمكن أن تقدم تركيبات معينة مزايا أخرى - مثل النحاس المطلي بالفضة أو النيكل ، والتي غالبًا ما تكون أقل تكلفة ولكنها لا تزال تقدم مقاومة منخفضة. يمكن تصميم التركيب الدقيق للحشو وطريقة التوزيع في المواد اللاصقة لتلبية المواصفات المطلوبة.

الفضة والذهب من المعادن التي تستخدم عادة لتوفير التوصيل الكهربائي في ECA.

الاستخدامات الرئيسية للمواد اللاصقة الموصلة كهربائياً
يمكن تقسيم استخدام ECAs على نطاق واسع إلى فئتين - الاستخدامات الموصلة واستخدامات التدريع. غالبًا ما تستخدم ECAs المستخدمة كوصلة موصلة الفضة كمواد حشو ، في حين أن ECA المستخدمة في التدريع غالبًا ما تكون مصنوعة من مواد أقل موصلة ، مثل الجرافيت.

موصل
هناك نوعان رئيسيان من ECA يستخدمان كمسار موصل - المواد اللاصقة الموصلة الخواص (ICAs) ، والمواد اللاصقة الموصلة متباينة الخواص (ACAs). في حين أن ACAs موصلة في جميع الاتجاهات ، فإن ACA موصلة فقط في اتجاه واحد (عادة على طول المحور z). تُستخدم ICAs في العديد من التطبيقات حيث يكون اللحام مناسبًا ويكون المسار الأرضي ضروريًا. ثم تكون ACAs مناسبة للاستخدام في بعض تطبيقات لوحات الدوائر المحددة مثل رقائق الوجه وتجميع RFID.

نظرًا لأن الزجاج والبلاستيك عالي التقنية يلعبان أيضًا دورًا كبيرًا بشكل متزايد في الإلكترونيات الاستهلاكية ، هناك حاجة إلى مواد لاصقة تناسب هذه التطبيقات. يحتوي كل هاتف خلوي أو جهاز عرض حديث تقريبًا على فيلم موصل شفاف (TCF) من نوع ما. يمكن توصيل أكاسيد قصدير الإنديوم (ITO) و TCFs الأخرى المستخدمة في شاشات LED و OLED باستخدام مادة لاصقة موصلة للكهرباء للحفاظ على الشفافية الضوئية حيث لا تكون الأسلاك أو اللحام مناسبة. يمكن أيضًا تصنيع ECAs في شكل فيلم لاصق شفاف يمكن أن يقوم على أساس TCFs ، وربطها بالإلكترونيات الداخلية.

يمكن أن تكون هذه المكونات الدقيقة واللدائن الحرارية الحديثة حساسة أيضًا للحرارة العالية. يشار أحيانًا إلى ECAs باسم "اللحام البارد" لأن موصليةها توفر بديلاً لتوصيلات اللحام التقليدية في التطبيقات التي تكون فيها الحرارة المتضمنة في اللحام عالية جدًا. كبديل لحام ، تتمتع وكالات ECA بميزة كونها خالية من الرصاص عندما تكون المخاوف البيئية أو التنظيمية ذات أهمية قصوى. تقدم ECAs أيضًا خيارات لإصلاح لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) حيث يكون اللحام خيارًا غير مريح أو مستحيل.

أخيرًا ، تعد ECA أيضًا موصلات حرارية فعالة ، ولهذا السبب يمكن استخدام بعض ECAs أو المعاجين في تطبيقات تبديد الحرارة. يمكن تحقيق تجميع RFID ووصلات رقاقة الوجه الأخرى باستخدام ECA لتحل محل مطبات اللحام التقليدية.

التدريع
تُستخدم ECAs أيضًا لقدرتها على توفير سطح موصل في التطبيقات التي تحتاج إلى حماية من التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) أو التفريغ الكهروستاتيكي (ESD). الآن بعد أن أصبحت أجهزة البث EMI عالية التردد موجودة في كل مكان تقريبًا (مثل تلك التي يمكن أن تتداخل معها) ، يجب مراعاة معايير الامتثال الدولية و FCC EMI بعناية في تصميم أي منتج. عندما يتم تطبيق ECA كطلاء ، أو للالتصاق بقطع من درع الإلكترونيات ، فإنها تعمل كقفص فاراداي ، وتوزع الشحنة حول الجسم المطلي ، وليس من خلاله. يمكن أن يوفر هذا النوع من التدريع الحماية حتى عند الترددات العالية.

يمكن أن يكون ESD أيضًا خطيرًا في البيئات التي تحتوي على إلكترونيات حساسة أو مواد كيميائية متطايرة. يمكن أن توفر الأرضيات المطلية أو المدعومة من ECA طريقة للتفريغ الآمن ومنع تراكم الكهرباء الساكنة وتتوافق مع ANSI / ESD S20.20.

اعتبارات أخرى مع المواد اللاصقة الموصلة
تتنوع أنواع ECA باختلاف استخداماتها المحتملة. تم تطوير وكالات الاعتماد على الذات (ECAs) لكل تطبيق تقريبًا ويعتمد العثور على التطبيق المناسب على الموقف المحدد. بينما يمكن أن تكون ECAs بمثابة بديل لحام في الاستخدام العام - يمكن أيضًا صياغتها لحالات تخصص أخرى. في الأماكن التي يكون فيها التآكل مصدر قلق ، يمكن استخدام مواد حشو غير قابلة للتآكل مثل الجرافيت. بالنسبة للتطبيقات التي يمثل فيها التداخل المغناطيسي مشكلة ، يمكن خلط ECAs بمواد غير مغناطيسية. يمكن أن تكون التركيبات المحددة الأخرى مناسبة عندما يتم تطبيق ECAs كطلاء في التفريغ الكهروستاتيكي أو التدريع EMI. سيسمح لك تحديد احتياجاتك بالضبط من حيث الاتصال المادي والتوصيل الكهربائي بالعثور على ECA المصمم خصيصًا لتلبية احتياجاتك بدقة.