电子胶粘剂在电路组装中的应用及性能分析

电子胶粘剂在电路组装中的应用及性能分析

李亚锋  何燕春  袁莓婷  代文龙杨浩

中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所  陕西省西安市  710068

摘要：

本文首先介绍了电子胶粘剂的分类和常见种类。然后，探讨了电子胶粘剂的特性和性能要求，包括粘接强度、耐热性能、导电性能和耐化学品性能等。接着，详细介绍了电子胶粘剂在电路组装中的应用，包括在电路板固定、电子元件封装和电路连接中的具体应用。此外，分析了电子胶粘剂的性能，包括粘接强度和耐热性能、导电性能以及耐化学品性能等方面。最后，对电子胶粘剂的改进方向和未来发展趋势进行了展望，以期为电路组装工程提供科学的指导和技术支持。

关键词：电子胶粘剂 ;电路组装;应用;性能分析

前言

电子胶粘剂是一种广泛应用于电子行业的胶粘剂，其在电路组装中起着重要的作用。随着电子产品的不断发展和更新换代，电路组装技术也在不断进步，对电子胶粘剂的性能要求也越来越高。基于此，本文将对电子胶粘剂在电路组装中的应用及其性能进行分析，以期为电子行业提供有关电子胶粘剂的研究和应用方向提供参考。

1.电子胶粘剂的种类和特性

1.1电子胶粘剂的分类及常见种类

电子胶粘剂是一种用于电子元器件的粘接、密封和固定的胶粘剂。根据其化学成分和性质，电子胶粘剂可以分为以下几类：（1）有机胶粘剂：包括环氧树脂胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、丙烯酸酯胶粘剂等。这些胶粘剂具有良好的粘接性能和耐高温性能，适用于电子元器件的粘接和密封。（2）硅胶粘剂：硅胶粘剂具有优异的耐高温性能、耐化学腐蚀性能和电绝缘性能，适用于电子元器件的密封和固定。（3）热熔胶粘剂：热熔胶粘剂是一种热熔型胶粘剂，通过加热使其熔化后涂覆在被粘接的物体上，冷却后形成胶粘层。热熔胶粘剂具有快速固化、高粘接强度和良好的耐寒性能，适用于电子元器件的固定和密封。（4）导电胶粘剂：导电胶粘剂是一种具有导电性能的胶粘剂，可以用于电子元器件的导电连接和屏蔽。常见的导电胶粘剂包括银浆、铜浆等。（5）UV固化胶粘剂：UV固化胶粘剂是一种通过紫外线照射后快速固化的胶粘剂，具有固化速度快、粘接强度高和耐化学腐蚀性能好的特点，适用于电子元器件的粘接和密封[1]。

1.2电子胶粘剂的特性和性能要求

电子胶粘剂是一种用于电子产品组装和封装的胶粘剂，具有以下特性和性能要求：（1）导电性：电子胶粘剂需要具有一定的导电性，以确保电子元件之间的电连接。这可以通过添加导电填料（如银、铜等）来实现。（2）绝缘性：除了导电部分外，电子胶粘剂还需要具有良好的绝缘性，以避免电子元件之间的短路。（3）耐高温性：电子胶粘剂需要能够在高温环境下保持稳定的性能，以适应电子产品在使用过程中可能遇到的高温情况。（4）耐湿性：电子胶粘剂需要具有良好的耐湿性，以防止水分侵入电子元件，导致元件损坏或性能下降。（5）耐化学性：电子胶粘剂需要能够抵抗常见的化学物质（如溶剂、酸碱等）的侵蚀，以确保电子产品的长期稳定性。（6）粘接强度：电子胶粘剂需要具有良好的粘接强度，以确保电子元件之间的牢固连接，避免因振动或外力导致元件脱落。（7）耐热老化性：电子胶粘剂需要具有良好的耐热老化性能，以确保电子产品在长期使用过程中不会因胶粘剂老化而导致性能下降或失效。（8）可加工性：电子胶粘剂需要具有良好的可加工性，以便于在生产过程中进行涂覆、喷涂或点胶等操作。（9）低挥发性：电子胶粘剂需要具有低挥发性，以避免在使用过程中产生有害气体，对人体健康和环境造成危害。（10）透明性：对于一些需要透明胶粘剂的电子产品，电子胶粘剂需要具有良好的透明性，以保持产品的外观美观。

2.电子胶粘剂在电路组装中的应用

2.1电子胶粘剂在电路板固定中的应用

电子胶粘剂在电路板固定中的应用主要包括以下几个方面：（1）焊接辅助：电子胶粘剂可以在焊接过程中起到辅助固定的作用，防止焊接过程中元件的移动或者偏移，确保焊接质量。（2）元件固定：电子胶粘剂可以用于固定电子元件在电路板上的位置，防止元件在运输或者使用过程中的松动或者脱落。（3）电路板固定：电子胶粘剂可以用于固定电路板在机箱或者其他设备上的位置，防止电路板的晃动或者松动，保证电路板的稳定性和可靠性。（4）导线固定：电子胶粘剂可以用于固定导线在电路板上的位置，防止导线的移动或者断裂，确保电路的连通性。（5）绝缘保护：电子胶粘剂可以用于在电路板上涂覆绝缘层，起到绝缘保护的作用，防止电路板上的元件或者导线之间发生短路。

2.2电子胶粘剂在电子元件封装中的应用

电子胶粘剂在电子元件封装中有以下应用：（1）粘接元件：电子胶粘剂可以用于粘接电子元件到电路板上。它可以提供强大的粘接力，确保元件牢固地固定在电路板上，防止元件在运输或使用过程中脱落。（2）封装元件：电子胶粘剂可以用于封装电子元件。它可以填充元件与封装材料之间的空隙，提供保护和绝缘功能，防止元件受到外部环境的损害。（3）导热：某些电子胶粘剂具有良好的导热性能，可以用于在电子元件和散热器之间提供热传导路径。这可以帮助元件有效地散热，防止过热引起的故障。（4）防护：电子胶粘剂可以用于保护电子元件免受湿气、灰尘、化学物质等外部环境的侵害。它可以形成一个防护层，阻隔外界物质对元件的侵蚀，延长元件的使用寿命。(5)隔离：电子胶粘剂可以用于隔离电子元件之间的电气连接。它可以在电路板上形成隔离层，防止元件之间的短路或干扰，提高电路的稳定性和可靠性

[2]。

2.3电子胶粘剂在电路连接中的应用

电子胶粘剂在电路连接中有以下应用：(1)焊接辅助：在电子元器件的焊接过程中，电子胶粘剂可以用于固定和保护焊点，防止焊接过程中的振动和冲击对焊点造成损害。(2)电子元器件固定：电子胶粘剂可以用于固定电子元器件，如电容器、电感器、晶体管等，以防止元器件在振动或冲击下脱落。(3)电路板固定：电子胶粘剂可以用于固定电路板，以防止电路板在使用过程中发生松动或脱落。(4)导线绝缘：电子胶粘剂可以用于绝缘导线，以防止导线之间的短路或漏电。(5)电子元器件密封：电子胶粘剂可以用于密封电子元器件，以防止灰尘、湿气和其他外部环境因素对元器件的损害。(6)电子元器件散热：电子胶粘剂可以用于散热片和散热器的固定，以提高散热效果。

3.电子胶粘剂的性能分析

3.1 电子胶粘剂的粘接强度和耐热性能分析

电子胶粘剂的粘接强度是指其能够将两个或多个不同材料牢固地粘接在一起的能力。在分析电子胶粘剂的粘接强度时，需要考虑其粘接剂的成分、粘接面的处理方式以及粘接条件等因素。常见的测试方法包括剪切强度测试、拉伸强度测试和剥离强度测试等。耐热性能是指电子胶粘剂在高温环境下能够保持其粘接强度的能力。电子设备常常会面临高温环境，因此电子胶粘剂的耐热性能对于其应用非常重要。耐热性能的分析可以通过热老化试验来进行，即将电子胶粘剂样品暴露在高温环境下一定时间后，再进行粘接强度测试，以评估其耐热性能[3]。

3.2 电子胶粘剂的导电性能分析

电子胶粘剂的导电性能是指其能够导电的能力。在电子设备中，有时需要使用导电胶粘剂来连接电子元件，以实现电信号的传输。因此，电子胶粘剂的导电性能对于其应用非常重要。导电性能的分析可以通过电阻测试来进行，即将电子胶粘剂样品涂覆在导电测试板上，然后测量其电阻值，以评估其导电性能。

3.3 电子胶粘剂的耐化学品性能分析

电子胶粘剂在使用过程中可能会接触到各种化学品，如溶剂、酸碱等。因此，电子胶粘剂的耐化学品性能对于其应用非常重要。耐化学品性能的分析可以通过浸泡试验来进行，即将电子胶粘剂样品浸泡在不同化学品中一定时间后，再进行粘接强度测试，以评估其耐化学品性能。此外，还可以通过测量电子胶粘剂样品在不同化学品中的膨胀率、硬度变化等指标来评估其耐化学品性能。

4.电子胶粘剂的改进和发展趋势

电子胶粘剂的改进和发展趋势：(1)高温耐受性：随着电子产品的小型化和高性能化，电子胶粘剂需要具备更高的耐受高温能力。因此，未来的电子胶粘剂将会采用更高温度下稳定性更好的材料，以满足高温环境下的使用需求。(2)低挥发性：电子胶粘剂在使用过程中会挥发出有害物质，对环境和人体健康造成潜在风险。因此，未来的电子胶粘剂将会朝着低挥发性的方向发展，减少对环境和人体的影响。(3)高粘接强度：电子产品的使用环境多样，有时会面临较大的振动和冲击。因此，未来的电子胶粘剂需要具备更高的粘接强度，以确保电子产品的稳定性和可靠性[4]。(4)快速固化：电子产品制造过程中，需要快速固化的胶粘剂可以提高生产效率。因此，未来的电子胶粘剂将会朝着快速固化的方向发展，以满足生产需求。(5)环保性：随着环保意识的提高，未来的电子胶粘剂将会更加注重环保性。这包括使用更环保的原材料、减少对环境的污染以及易于回收和处理。

5.结束语

综上所述，电子胶粘剂在电路组装中具有重要的应用价值。通过对电子胶粘剂的种类和特性进行分类介绍，我们可以了解到不同种类的电子胶粘剂具有不同的特点和性能要求。在电路组装中，电子胶粘剂可以用于电路板的固定、电子元件的封装和电路的连接等方面。通过对电子胶粘剂的性能分析，我们可以发现电子胶粘剂具有良好的粘接强度、耐热性能和导电性能。然而，电子胶粘剂还存在一些不足之处，需要通过改进和发展来提高其性能。未来，随着电子行业的不断发展，电子胶粘剂将会朝着更高的性能和更广泛的应用领域发展。

参考文献：

[1]王志,秦苏琼,谭伟.用于微电子封装的电子胶粘剂及其涂覆工艺[J].电子工业专用设备，2019:15-20.

[2]林明仲:曾凡兴;付磊;杨洸;孙铭变电站组合电器用胶粘剂的制备与性能研究[J].粘接,2022:5.

[3]张乐;张广成;任联锋;陈正平;蔡璟璟;航天器电子产品用环氧胶粘剂粘接工艺研究[J].中国胶粘剂,2019:29-34.

[4]黄靖然;王战伟.电子电路装配实验教学设计[J].科技视界,2020:3.