導電膠在高溫(陽光照射)擠壓下, 被擠出油了? 導致電路板短路! 

這是常溫固化膠的常見問題，常溫固化膠接觸空氣就會開始固化, 其分子間的結合力不夠牢固，在高溫, 高壓下, 分子鏈斷裂, 硅中的”油”分子脫落出來導致所謂被寄出”油”.

熱固化膠在100攝氏度以下, 不會固化!! 只有在100-150攝氏度的時候, 才會固化, 形成堅強的分子結合, 由于是高溫固化, 所以固化后的導電硅膠, 不怕高溫, 由于結合力強, 所以不怕高壓。目前, 愛立信等一批大公司已經全面禁止常溫固化導電膠的使用. 

    使用一段時間后, 為什么屏蔽效果變差了? 甚至有失效的危險.

一般常溫固化膠, 會出現這種情況, 由于常溫固化膠固化條件要求低, 原材料的運輸, 存儲過程中, 導電膠的最佳狀態很難保證, 采用此種導電膠點出的產品的長期穩定性難以保證.

·         為什么在鍍銀的表面粘接力很差, 很容易脫落?

由于銀是最佳的EMI材料, 所以在無線產品中, 有很多是需要鍍銀的, 然而銀的密度很高，硅膠比較難以找到縫隙附著，涂底涂（primer）并配合熱固化膠可以很好的解決銀面附著力問題。

·         橫截面是三角形的現場成型導電硅膠

橫截面是三角形的導電硅膠將節約您的成本, 并更多的彌補鑄件不平帶來的公差, 詳細見后文.

·         市場上導電硅膠的品質參差不齊，導電膠的品質不是用一天兩天來驗證的，而是數年的時間考驗。

目前市場上，導電硅膠種類繁多，然而經過時間考驗的卻很少，十幾年來，類似于E///, Moto等的集成商90%以上的產品都一直在使用Nolato的導電膠產品！！Nolato的口碑非常好，而某些牌子的導電膠，雖然有著和Nolato類似的參數，也可通過測試驗證；然而卻不時地出現問題，甚至出現冒充的現象，導致導電膠行業非常混亂，隨著無線網絡的發展，EMI越來越重要，導電膠的選擇要慎之又慎。

導電硅膠以硅或者硫化硅作為基材，內參雜導電粒子而形成導電的硅膠材料。導電硅膠具有非常獨特的特性，它是唯一的無機橡膠，無毒且惰性，工作溫度可從-60度到+250度；非常持久和耐惡劣環境，不會由于長期暴露在日曬、臭氧或霧氣中而老化。導電硅膠對金屬和塑料都有良好的附著力。相對于簧片、金屬屏蔽罩等屏蔽材料，導電硅膠具有無可比擬的靈活性，裝配簡單，修改和維修簡便，而且一次成形的導電硅膠可以同時代替幾個EMI屏蔽罩。

從固化方式來分, 到點硅膠可分為熱固化膠和常溫固化膠, 特點如下:

1）    常溫固化膠：

優點：常溫固化，工序簡單。

缺點：運輸時需冷凍運輸，容易變質；由于在常溫下即固化，材料分子間的結合力不夠牢固，常常容易引發擠壓出油或時間長后變質導致沒有屏蔽效果。

ATTENTION：目前市場上有一種假熱固化導電膠，其實本質還是RTV的常溫固化導電膠，加熱只是加速其固化，一定要格外注意。

2）    熱固化膠：

優點：高溫固化，分子間結合力牢固，長期在惡劣環境下不會變質，不會出現擠壓出油等常溫固化膠所出現的問題；附著力和屏蔽效果更加好。

缺點：雙組分膠，需要客戶自行混膠；高溫固化，需要進入烤箱或隧道爐100度以上30分鐘才可固化。目前愛立信、諾基亞等大型基站設備商早已取消常溫固化膠的使用。

        從參雜導電粒子的不同, 導電硅膠還可分為銀銅導電膠, 銀鎳導電膠, 銀玻璃導電膠等  

        等, 根據鑄件電鍍金屬的電位以及匹配性, 選擇參雜不同導電粒子的導電膠.

導電硅膠廣泛應用于電磁屏蔽領域已經有十幾年了, 瑞典Nolato公司是熱固化導電膠以及三角形導電膠的發明者和行業領導者, 值得一提的是, Nolato公司的十幾種導電膠全是熱固化膠, Nolato一直堅持不生產常溫固化膠, 以保證標有Nolato商標的導電膠均不會有高溫擠壓漏”油”, 或者失效, 存儲容易輕微變質而很難發現的情況出現. 下面著重介紹Nolato的三角形膠技術(專利)和波浪形點膠技術(專利):

1) 三角形膠技術( Nolato 專利):

2001年Nolato公司率先發明了三角形點膠技術，目前70%以上愛立信項目用三角形點膠。相對傳統的圓形膠技術, 三角形膠有明顯的優勢:

a, 節約成本

b, 更多的彌補鑄件不平帶來的公差.

c, 導電膠更加均勻, EMI效果更好(Nolato工藝決定, 有興趣的朋友可寫信詳細了解)

d, 在Nolato的三角形技術廣泛應用于E///的產品中后，Datron公司研發了旋轉針頭技 

  術（專利）來做三角形膠，而然這種技術一直飽受專利的紛爭，目前E///所有三角     

  形產品都在用Nolato的技術來做，而沒有在用旋轉針頭技術了。

2) 波浪形點膠技術

2006年Nolato公司發明了波浪形點膠技術

                導電膠在鑄件上成波浪形分布, 這種工藝可以降低50%的鎖緊力, 也就是可以減少一部分螺絲進而節省空間,縮短工時以及人力, 在壓鑄上, 也可降低壓鑄難度, 目前愛立信已經率先使用該技術, 如需要該技術的詳細資料以及測試報告,請聯系我們. 

電磁屏蔽原理

在電子設備及電子產品中，電磁干擾（Electromagnetic Interference）能量通過傳導性耦合和輻射性耦合來進行傳輸。為滿足電磁兼容性要求，對傳導性耦合需采用濾波技術，即采用EMI濾波器件加以抑制；對輻射性耦合則需采用屏蔽技術加以抑制。在當前電磁頻譜日趨密集、單位體積內電磁功率密度急劇增加、高低電平器件或設備大量混合使用等因素而導致設備及系統電磁環境日益惡化的情況下，其重要性就顯得更為突出。

屏蔽是通過由金屬制成的殼、盒、板等屏蔽體，將電磁波局限于某一區域內的一種方法。由于輻射源分為近區的電場源、磁場源和遠區的平面波，因此屏蔽體的屏蔽性能依據輻射源的不同，在材料選擇、結構形狀和對孔縫泄漏控制等方面都有所不同。在設計中要達到所需的屏蔽性能，則需首先確定輻射源，明確頻率范圍，再根據各個頻段的典型泄漏結構，確定控制要素，進而選擇恰當的屏蔽材料，設計屏蔽殼體。

屏蔽體對輻射干擾的抑制能力用屏蔽效能SE（Shielding Effectiveness）來衡量，屏蔽效能的定義:沒有屏蔽體時，從輻射干擾源傳輸到空間某一點(P)的場強 1（ 1）和加入屏蔽體后，輻射干擾源傳輸到空間同一點(P)的場強 2（ 2）之比，用dB（分貝）表示。

圖1 屏蔽效能定義示意圖

屏蔽效能表達式為  (dB)   或     （dB）

  工程中，實際的輻射干擾源大致分為兩類：類似于對稱振子天線的非閉合載流導線輻射源和類似于變壓器繞組的閉合載流導線輻射源。由于電偶極子和磁偶極子是上述兩類源的最基本形式，實際的輻射源在空間某點產生的場，均可由若干個基本源的場疊加而成(圖2)。因此通過對電偶極子和磁偶極子所產生的場進行分析，就可得出實際輻射源的遠近場及波阻抗和遠、近場的場特性，從而為屏蔽分類提供良好的理論依據。

  圖2 兩類基本源在空間所產生的疊加場

遠近場的劃分是根據兩類基本源的場隨1/r（場點至源點的距離）的變化而確定的，為遠近場的分界點，兩類源在遠近場的場特征及傳播特性均有所不同。

表1 兩類源的場與傳播特性

場源類型	近場（ ）		遠場( )
	場特性	傳播特性	場特性	傳播特性
電偶極子	非平面波	以 衰減	平面波	以 衰減
磁偶極子	非平面波	以 衰減	平面波	以 衰減

波阻抗 為空間某點電場強度與磁場強度之比，場源不同、遠近場不同，則波阻抗也有所不同，表2與圖3分別用圖表給出了 的波阻抗特性。

表2 兩類源的波阻抗

場源類型	波阻抗 （Ω）
	近場（ ）	遠場（ ）
電偶極子	120π	120π
磁偶極子	120π	120π

能量密度包括電場分量能量密度和磁場分量能量密度，通過對由同一場源所產生的電場、磁場分量的能量密度進行比較，可以確定場源在不同區域內何種分量占主要成份，以便確定具體的屏蔽分類。能量密度的表達式由下列公式給出:

電場分量能量密度  

磁場分量能量密度  

場源總能量密度    

表3 兩類源的能量密度

場源類型	能量密度比較
	近場（ ）	遠場（ ）
電偶極子
磁偶極子

表3給出了兩種場源在遠、近場的能量密度。從表中可以看出，兩類源的近場有很大的區別，電偶極子的近場能量主要為電場分量，可忽略磁場分量；磁偶極子的近場能量主要為磁場分量，可忽略電場分量；兩類源在遠場時，電場、磁場分量均必須同時考慮。

屏蔽類型依據上述分析可以進行以下分類：

表4 屏蔽分類

場源類型	近場（ ）	遠場（ ）
電偶極子（非閉合載流導線）	電屏蔽（包括靜電屏蔽）	電磁屏蔽
磁偶極子（閉合載流導線）	磁屏蔽（包括恒定磁場屏蔽）	電磁屏蔽

電屏蔽的實質是減小兩個設備（或兩個電路、組件、元件）間電場感應的影響。電屏蔽的原理是在保證良好接地的條件下，將干擾源所產生的干擾終止于由良導體制成的屏蔽體。因此，接地良好及選擇良導體做為屏蔽體是電屏蔽能否起作用的兩個關鍵因素。

磁屏蔽的原理是由屏蔽體對干擾磁場提供低磁阻的磁通路，從而對干擾磁場進行分流，因而選擇鋼、鐵、坡莫合金等高磁導率的材料和設計盒、殼等封閉殼體成為磁屏蔽的兩個關鍵因素。

電磁屏蔽的原理是由金屬屏蔽體通過對電磁波的反射和吸收來屏蔽輻射干擾源的遠區場，即同時屏蔽場源所產生的電場和磁場分量。由于隨著頻率的增高，波長變得與屏蔽體上孔縫的尺寸相當，從而導致屏蔽體的孔縫泄漏成為電磁屏蔽最關鍵的控制要素。

  屏蔽體的泄漏耦合結構與所需抑制的電磁波頻率密切相關，三類屏蔽所涉及的頻率范圍及控制要素如表5所示：

表5 泄漏耦合結構與控制要素

屏蔽類型	磁屏蔽	電屏蔽	電磁屏蔽
頻率范圍	10kHz~500kHz	1MHz~500MHz	500MHz~40GHz
泄漏耦合結構	屏蔽體殼體	屏蔽體殼體及接地	孔縫及接地
控制要素	合理選擇殼體材料	合理選擇殼體材料 良好接地	抑制孔縫泄漏 良好接地

  實際屏蔽體上同時存在多個泄漏耦合結構（n個），設機箱接縫、通風孔、屏蔽體壁板等各泄漏耦合結構的單獨屏蔽效能（如只考慮接縫）為SEi（i=1,2,…，n），則屏蔽體總的屏蔽效能

                        由上式可以看出，屏蔽體的屏蔽效能是由

各個泄漏耦合結構中產生最大泄漏耦合的結構所決定的，即由屏蔽最薄弱的環節所決定的。因此進行屏蔽設計時，明確不同頻段的泄漏耦合結構，確定最大泄漏耦合要素是其首要的設計原則。

在三類屏蔽中，磁屏蔽和電磁屏蔽的難度較大。尤其是電磁屏蔽設計中的孔縫泄漏抑制最為關鍵，成為屏蔽設計中應重點考慮的首要因素。

圖4 典型機柜結構示意圖

根據孔耦合理論，決定孔縫泄漏量的因素主要有兩個：孔縫面積和孔縫最大線度尺寸。兩者皆大，則泄漏最為嚴重；面積小而最大線度尺寸大則電磁泄漏仍然較大。

圖4所示為一典型機柜示意圖，上面的孔縫主要分為四類：

●     機箱（機柜）接縫

該類縫雖然面積不大，但其最大線度尺寸即縫長卻非常大，由于維修、開啟等限制，致使該類縫成為電子設備中屏蔽難度最大的一類孔縫，采用導電襯墊等特殊屏蔽材料可以有效地抑制電磁泄漏。

該類孔縫屏蔽設計的關鍵在于：合理地選擇導電襯墊材料并進行適當的變形控制。●     通風孔

該類孔面積和最大線度尺寸較大，通風孔設計的關鍵在于通風部件的選擇與裝配結構的設計。在滿足通風性能的條件下，應盡可能選用屏效較高的屏蔽通風部件。

●     觀察孔與顯示孔

該類型孔面積和最大線度尺寸較大，其設計的關鍵在于屏蔽透光材料的選擇與裝配結構的設計。

●     連接器與機箱接縫

這類縫的面積與最大線度尺寸均不大，但由于在高頻時導致連接器與機箱的接觸阻抗急劇增大，從而使得屏蔽電纜的共模傳導發射變大，往往導致整個設備的輻射發射出現超標，為此應采用導電橡膠等連接器導電襯墊。

綜上所述，孔縫抑制的設計要點歸納為：

●合理選擇屏蔽材料；

●合理設計安裝互連結構。

導電膠知識

1 什么是導電膠及分類

導電型膠粘劑，簡稱導電膠，是一種既能有效地膠接各種材料，又具有導電性能的膠粘劑。導電膠粘劑包括兩大類，各向同性均質導電膠粘劑(1CA)和各向異性導電膠粘劑(ACA)。ICA是指各個方向均導電的膠粘劑；ACA則不一樣，如Z—軸ACA是指在Z方向導電的膠粘劑，而在X和Y方向則不導電。當前的研究主要集中在ICA。

導電膠按基體組成可分為結構型和填充型兩大類。結構型是指作為導電膠基體的高分子材料本身即具有導電性的導電膠；填充型是指通常膠粘劑作為基體，而依靠添加導電性填料使膠液具有導電作用的導電膠。目前導電高分子材料的制備十分復雜、離實際應用還有較大的距離，因此廣泛使用的均為填充型導電膠。

在填充型導電膠中添加的導電性填料，通常均為金屬粉末。由于采用的金屬粉末的種類、粒度、結構、用量的不同，以及所采用的膠粘劑基體種類的不同，導電膠的種類及其性能也有很大區別。目前普遍使用的是銀粉填充型導電膠。而在一些對導電性能要求不十分高的場合，也使用銅粉填充型導電膠。

目前市場上的填充型導電膠，就其基體而言，主要有以下幾類：環氧類—其基體材料為環氧樹脂，填充的導電金屬粒子主要為Ag、Ni、Cu(鍍Ag)；硅酮類—其基體材料為硅酮，填充的導電金屬粒子主要為Ag、Cu(鍍Ag)；聚合物類—其基體材料為聚合物，填充的導電金屬粒子主要為Ag。

2 導電膠的導電機理

導電膠粘劑的導電機理在于導電性填料之間的接觸，這種填料與填料的相互接觸是在粘料固化干燥后形成的，由此可見，在粘料固化干燥前，粘料和溶劑中的導電性填料是分別獨立存在的，相互間不呈現連續接觸，故處于絕緣狀態。在粘料固化干燥后，由于溶劑蒸發和粘料固化的結果，導電填料相互間連結成鏈鎖狀，因而呈現導電性。這時，如果粘料 的量較導電性填料多得多，則即使在粘料固化后，導電性填料也不能連結成鏈鎖狀，于是，或者完全不呈現導電性，或者即使有導電性，它也是很不穩定的。反之，若導電性填料的量明顯地多于粘料，那么由粘結料決定的膠膜的物化穩定性就將喪失，并且也不能獲得導電性填料之間的牢固連結，因而導電性能不穩定。

2004年2月，國內開發成功新型環氧樹脂導電膠，該產品在固化方面類似于貼片膠，但比它有更多優點。用于SMT時對膠的要求是在相對較高的溫度下，在很短的時間內迅速固化。貼片膠的強度要求較低，一般10MPa左右即可，因為它只是起一個固定作用，結構強度主要由焊接來保證；而導電膠的強度則較高，應不小15MPa才能保證其可靠性，同時由于要求具有較低的體積電阻，必須加入較多的導電性填充材料，這對其強度降低也較多。該產品固化劑應采用潛伏型固化劑，導電填充材料一般采用銀粉。研究人員在試驗中采用端羧丁腈膠改性環氧樹脂為基料，特制電解銀粉作導電性填充材料，并制備了幾種潛伏性固化劑。在1500℃下固化10min后，當其體積電阻控制在2．0X10-4Ω.cm以下時，剪切強度均可達到12Mpa。但由于這些固化劑是固體，因此均勻分散有一定困難，在更短的時間固化時則強度較低，如1500℃／5min固化時剪切強度只有8MPa左右。該膠采用潛伏型固化劑既有優點、也確有不足，一是固化時間較長(約為1．5-2小時)，二是作為固體較難均勻分散到膠粘劑中，需進一步改進。而導電填充材料采用銀粉目前無問題，一般以250目—350目左右較為適宜，顆粒為樹枝狀的較好。

3 銀粉填充型導電膠粘劑

銀粉填充型導電膠是目前最重要的導電膠，作為膠液基體的，有環氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯、丙烯酸酯樹脂等。由于環氧樹脂的膠接性能優良，使用方便，因此在導電膠中用得最為普遍。銀粉填充型導電膠中所用銀粉的種類、比例、粒度及形狀對導電膠的性能有很大影響。按照制造方法，銀粉可分為電解銀粉、化學還原銀粉、球磨銀粉和噴射銀粉等多種，目前用得較多的是電解銀粉和化學還原銀粉。銀粉的用量，通常為60-70％左右。如銀粉的用量過少，則膠接強度可得到保證，但導電性能下降；銀粉的用量過多，則導電性能增加，但膠接強度明顯下降，成本也相應增高。通常情況而言，銀粉填充型導電膠的固化溫度越高，固化速度越快，則膠接強度越高，導電性越好，但施工工藝較為復雜；如果室溫固化，則固化時間長，膠接強度和導電性均會受到影響，但施工方便。

銀粉填充型導電膠的缺點是會出現銀分子遷移現象和價格昂貴。銀分子遷移現象是膠液固化后，在直流電場作用下和濕氣條件下，銀分子產生電解運動所造成的電阻率改變的現象。一般在用于層壓材料、陶瓷、玻璃鋼為基材的印刷電路上較易發生。為此，在使用過程中，應注意防潮。

4 導電膠的主要應用

導電膠粘劑用于微電子裝配，包括細導線與印刷線路、電鍍底板、陶瓷被粘物的金屬層、金屬底盤連接，粘接導線與管座，粘接元件與穿過印刷線路的平面孔，粘接波導調諧以及孔修補。

導電膠粘劑用于取代焊接溫度超過因焊接形成氧化膜時耐受能力的點焊。導電膠粘劑作為錫鉛焊料的替代晶，其主要應用范圍如：電話和移動通信系統；廣播、電視、計算機等行業；汽車工業；醫用設備；解決電磁兼容(EMC)等方面。

導電膠粘劑的另一應用就是在鐵電體裝置中用于電極片與磁體晶體的粘接。導電膠粘劑可取代焊藥和晶體因焊接溫度趨于沉積的焊接。用于電池接線柱的粘接是當焊接溫度不利時導電膠粘劑的又一用途。

導電膠粘劑能形成足夠強度的接頭，因此，可以用作結構膠粘劑。

5 導電膠粘劑的優越性和局限性

除了環境優勢外，導電膠粘劑與錫鉛焊料相比，還存在性能上的優勢：(1)更低的固化溫度，可適用于熱敏材料和不可焊材料。(2)能提供更細間距能力，特別是各向異性導電膠粘劑，可在間距僅200μm的情況下使用，這對于日益高密度化、微型化的電子組裝業有著廣闊的應用前景。(3)可簡化工藝(對波峰焊，可減少工藝步驟)。(4)維修性能好，對于熱塑性導電膠粘劑，重新局部加熱后，元器件可輕易移換；對于熱固性的導電膠粘劑，只需局部加熱到Ts以上，就能實現元器件移換。即使是完全固化后的膠粘劑，也不必費盡心思地用化學溶劑或尖銳的工具去除殘留物，可直接施用新的膠粘劑，然后加熱固化即可。

盡管導電膠粘劑作為錫鉛焊料強有力的競爭者，但它也有自身的局限性：(1)較低的導電率。對于一般的元器件，大多數導電膠粘劑都可使用，但對于功率器件，則需要認真選擇，否則導電率可能達不到要求；(2)粘接效果受元器件類型、PCB類型、質量、金屬化的影響較大；(3)固化所需時間相對較長；(4)如果使用環氧類導電膠粘劑，需要注意安全。粘接性能好是環氧導電膠的優點，但它一旦發生活化反應，是有刺激性或有毒的，人體皮膚對其揮發出來的胺容易發生過敏。因此，操作人員必須接受安全培訓。

由于理論研究或生產技術還不完全成熟，形成了自身的局限性。因此，它在高科技電子工業中還處于試用階段。今后，隨著電子組裝業的高速發展，導電膠粘劑的研究也將進人更高的層次，即向高導電率、低熱阻、更可靠方向發展。

所謂導電，是指膠里面填充導電成分物質，如：金粉，銀粉，銅粉，鋁粉等金屬粉，或者金屬化合物等來起到導電作用。  散熱方面，基本上靠里面填充的金屬物質來散熱，而膠水基材－－環氧樹脂－－本身導熱性能較低。

現在市面上最多的就是導電銀膠，里面填充銀粉，即可導電，也能散熱。 一般的導電銀膠散熱系數在1～4 w/mk 左右，高點的有十幾，二十 w/mk。

導電銀膠有雙組分和單組分之分，散熱系數也有大有小，這就看要求.

電磁屏蔽的目的

電磁波是電磁能量傳播的主要方式，高頻電路工作時，會向外輻射電磁波，對鄰近的其它設備產生干擾。另一方面，空間的各種電磁波也會感應到電路中，對電路造成干擾。電磁屏蔽的作用是切斷電磁波的傳播途徑，從而消除干擾。在解決電磁干擾問題的諸多手段中，電磁屏蔽是最基本和有效的。用電磁屏蔽的方法來解決電磁干擾問題的最大好處是不會影響電路的正常工作，因此不需要對電路做任何修改。