液體導電膠一般由基體樹脂、導電填料、稀釋劑、交聯劑、催化劑和其他添加劑組成,是一種固化或干燥后具有一定導電性能和粘結性能的膠黏劑。其導電機理是通過基體樹脂的粘接作用把導電粒子結合在一起,形成導電通路,實現被粘材料的導電連接。相比傳統焊接,導電膠具有工藝簡單環保、低溫固化等特點,應用潛力大。
導電膠由聚合物基體和導電填料經混合制備而成,主要通過導電填料來實現導電,它在實現導電過程中體現了以下兩種理論:
1.穿流理論
當導電填料的填充量達到一定量后,原本處于獨立分散狀態的金屬導電粒子開始相互接觸,形成連續的網絡結構,使導電膠具有導電性能。可以認為導電膠的電阻是內部一系列電阻的串并聯的總和,也就是金屬導電粒子本身的電阻和金屬粒子之間形成的串并聯電路網絡所具有的電阻的總和。穿流理論主要的不足在于不能解釋導電膠只有在基體樹脂固化后才能表現出良好的導電性能的事實,所以有人提出了隧穿理論。
2.隧穿理論
該理論著重點是聚合物的絕緣性,認為金屬粒子上一般覆蓋了一層絕緣的聚合物薄膜,粒子與粒子之間很難直接的接觸,只有通過粒子之間的電子跳躍,電子才能穿過絕緣層,達到傳導的效果(隧穿效應)。可以理解為在樹脂固化以前,片狀銀粉在樹脂中松散分布,且銀表面覆蓋著一層絕緣的聚合物薄膜,這時導電膠是絕緣的;在樹脂固化過程中,隨著溶劑的揮發和樹脂體積的收縮,填料粒子開始部分地聚集在一起,形成穩定連續的接觸;其中樹脂的收縮使填料粒子間產生了足夠的壓力,粒子與粒子之間的接觸更為緊密,這是導電膠電導建立的主要原因。