電化學腐蝕是影響導電膠應用的主因嗎？

在實際生產生活中，導電膠有很多應用，有很多因素可以影響導電膠性能的發揮，如：濕度、溫度、外力等等。這些因素可能會影響導電膠的粘接強度和導電膠的電阻係數。通常會採用加速試驗的方法來檢測導電膠是否符合實際應用的需要，比如高溫高濕、載入荷/應力、熱循環、熱衝擊等。一般國際上規定商用導電膠在加速試驗（高溫高濕環境（85℃、85%RH）中老化500h）前後電阻變化率小於20%，就認為導電膠是穩定達標的。

導電膠

影響導電膠性能的因素有哪些？

1、水分對導電膠的影響

導電膠中的水可能發生塑化和浸漲兩種作用。水的塑化作用可以降低聚合物的玻璃化轉變溫度，強度和膠黏劑的模量；水的浸漲作用可以產生浸漲應力，甚至發生不可逆的物理化學的變化。水可以侵蝕膠黏劑和基體的界面從而降低了接頭的強度。

2、高溫對於粘接強度的影響

高溫對於粘接強度的影響是很大的：如果導電膠的熔點較低，如一些熱塑性的膠黏劑，在室溫下性能優良，但是當溫度升高，接近玻璃化轉變溫度的時候，塑性流動會導致接頭變形，強度變低。如果是一些熱固性的材料，高溫下不軟化流動，它們的關鍵的問題是熱氧化和高溫分解導致的強度降低。低溫對於粘接強度也是有影響的：導電膠裡面是有應力的，在室溫下，低模量的導電膠通過變形很容易消除應力集中，而在低溫下，彈性模量增加，導電膠很難消除應力集中。導電膠內部存在著應力集中和應力梯度，可能使導電膠由於應力太大，膠接處發生膨脹和收縮的變化，導致膠接處失效。

3、電化學腐蝕對於接觸電阻的影響

有學者研究出來電化學腐蝕是接觸電阻不穩定的主導因素。而電化學腐蝕通常要具備以下的幾個條件：（1）有水和電解質存在；（2）有電化學勢不同的金屬接觸；（3）兩種金屬要有一種的電化學勢低於0.4V。

所以為了抑制電化學腐蝕，我們應選取以下措施：

（1）選取吸水性較小的導電膠

樹脂基體和固化劑對於導電膠的吸水性都有較大影響。脂肪族環氧樹脂比雙酚F環氧樹脂的吸水性高化學與黏合。

該優先選擇雙酚F環氧樹脂；而固化劑中，由於六氫苯酐固化後其中的極性的官能團很少，所以吸水性也較低，經過高溫高濕老化後，接觸電阻也最穩定。

（2）添加有機抗腐蝕劑

有機抗蝕劑可以附著在金屬表面，形成一層保護膜，來隔離外界的水和空氣。實驗結果顯示，使用抗腐蝕劑後，導電膠在高溫高濕下的穩定性有了很大的提高。

（3）添加除氧劑

電化學腐蝕的很重要的要素是氧氣，我們可以通過添加一些還原劑來除去與導電膠接觸的水中的氧氣。添加除氧劑對於導電膠的力學性能和粘接性能沒什麼太大的影響，但是由於除氧劑是不斷被消耗的，隨著時間的推移，導電膠里的除氧劑不斷減少，它對於氧氣的抑制作用就會減少，所以這個方法只是起一個減緩的作用。另外，金屬如Cu塗覆表面的接頭受水的侵蝕嚴重，可能是因為金屬Cu到了基體的表面並發生了氧化，彈性填料相對硬性填料能更好地補償在熱循環下產生的機械應力，所以目前諸多研究工作者把工作重點放在以聚合物複合導電粒子作為導電膠的導電填料。對於銅導電膠還可以採取在銅表面鍍銀的方法來防止氧化，經過高溫暴露實驗（80℃，1000h）後，電性能和機械性能和銀導電膠基本相當，但是熱循環50~100次後，接觸電阻增加。

4、外力衝擊對導電膠影響

印刷電路板在裝配的過程中，難免會發生碰撞和振動等衝擊，必然要求在此應用的導電膠具有良好的耐衝擊的性能，導電膠與現有的錫鉛焊料的強度相比稍有不足。NCMS要求對於PLCC（塑料有引線晶元封裝）載體可以經受6次從1.524m的高度掉下，但是現有的導電膠材料大多不能滿足這一點。基體膠是影響導電膠衝擊韌性的重要因素，導電膠中通常採用的環氧樹脂韌性差，所以對導電膠基體進行化學或物理增韌在改善導電膠衝擊性能上可以達到比較理想的效果。