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Adesivi elettricamente conduttivi

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miglior produttore di adesivi per elettronica

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Adesivi elettricamente conduttivi

L'aumento esponenziale e l'integrazione ormai quasi universale dei dispositivi elettronici nella nostra vita quotidiana ha reso necessaria la creazione di adesivi e rivestimenti avanzati. Gli adesivi elettricamente conduttivi (ECA) sono entrati in numerosi settori direttamente e indirettamente collegati alla produzione elettronica. Gli ECA sono tipicamente composti da una resina epossidica, ma possono anche essere realizzati con adesivi a polimerizzazione UV e siliconici. Per superare l'elevata resistività di questi composti, l'adesivo viene caricato con l'80% di materiali conduttivi. Questi adesivi possono essere applicati in diversi modi, dalla siringa alla stampa serigrafica.

Esiste un'enorme varietà di CCE e la scelta dell'adesivo più adatto alla vostra applicazione dipende da una serie di fattori. I CCE variano a seconda delle particelle conduttive utilizzate e dell'adesivo in cui sono sospese.

Gli adesivi

La maggior parte degli adesivi può essere trasformata in conduttori con l'aggiunta di una quantità sufficiente di riempitivo conduttivo, per cui occorre tenere conto delle consuete considerazioni sull'adesivo più adatto. È necessario considerare fattori quali il metodo di applicazione e il tempo di polimerizzazione, nonché le sollecitazioni ambientali e dirette a cui sarà sottoposto il giunto adesivo. Gli adesivi più utilizzati sono gli epossidici mono e bicomponenti, ma anche i siliconi e altri adesivi a polimerizzazione UV sono un'opzione.

Particelle conduttive

Per garantire la conducibilità elettrica di una CCE si possono utilizzare diversi metalli o composti. L'argento è il più comune perché ha una resistenza molto bassa e può essere conveniente rispetto ad altre opzioni, come l'oro. Rame, oro, nichel, alluminio e grafite sono altre opzioni popolari per le CCE. Alcune combinazioni possono offrire altri vantaggi, come il rame argentato o il nichel, che spesso sono meno costosi ma offrono comunque una bassa resistività. L'esatta composizione del riempitivo e il metodo di distribuzione negli adesivi possono essere personalizzati per soddisfare le specifiche richieste.

L'argento e l'oro sono metalli comunemente utilizzati per garantire la conducibilità elettrica in una CCE.

Principali usi degli adesivi elettricamente conduttivi

L'uso dei CCE può essere suddiviso in due categorie: usi conduttivi e usi di schermatura. I CCE utilizzati come connessione conduttiva utilizzano spesso l'argento come materiale di riempimento, mentre i CCE utilizzati come schermatura sono spesso realizzati con materiali meno conduttivi, come la grafite.

Conduttivi

Esistono due tipi principali di ECA utilizzati come percorso conduttivo: gli adesivi conduttivi isotropi (ICA) e gli adesivi conduttivi anisotropi (ACA). Mentre gli ICA sono conduttivi in tutte le direzioni, gli ACA lo sono solo in una direzione (di solito lungo l'asse z). Gli ICA sono utilizzati in molte applicazioni in cui una saldatura sarebbe appropriata e in cui è necessario un percorso di massa. Gli ACA sono invece adatti all'uso in alcune applicazioni specifiche dei circuiti stampati, come i flip-chip e l'assemblaggio RFID.

Poiché il vetro e la plastica ad alta tecnologia svolgono un ruolo sempre più importante nell'elettronica di consumo, sono necessari adesivi adatti a queste applicazioni. Quasi tutti i moderni telefoni cellulari o dispositivi di visualizzazione contengono un film conduttore trasparente (TCF) di qualche tipo. Gli ossidi di indio e stagno (ITO) e altri TCF utilizzati nei display LED e OLED possono essere collegati con l'uso di un adesivo elettricamente conduttivo per preservare la trasparenza ottica dove fili o saldature non sarebbero appropriati. Gli ECA possono essere prodotti anche sotto forma di pellicola adesiva trasparente che può ricoprire tali TCF, collegandoli all'elettronica interna.

Questi componenti delicati e i moderni materiali termoplastici possono essere sensibili al calore. Gli ECA sono talvolta definiti "saldature a freddo" perché la loro conduttività offre un'alternativa alle connessioni a saldare tradizionali nelle applicazioni in cui il calore della saldatura è troppo elevato. Come alternativa alla saldatura, gli ECA hanno il vantaggio di essere privi di piombo quando le preoccupazioni ambientali o normative sono di primaria importanza. Gli ECA offrono anche la possibilità di riparare i circuiti stampati (PCB) dove la saldatura è un'opzione scomoda o impossibile.

Infine, i CCE sono anche efficienti conduttori di calore e per questo motivo alcuni CCE o paste possono essere utilizzati in applicazioni di dissipazione del calore. L'assemblaggio RFID e altre connessioni flip-chip possono essere realizzate con le ECA in sostituzione delle tradizionali bumps di saldatura.

Schermatura

Le CCE sono utilizzate anche per la loro capacità di fornire una superficie conduttiva nelle applicazioni che richiedono una schermatura dalle interferenze elettromagnetiche (EMI) o dalle scariche elettrostatiche (ESD). Ora che i dispositivi che emettono EMI ad alta frequenza sono quasi onnipresenti (così come quelli che possono subire interferenze), gli standard di conformità EMI internazionali e FCC devono essere considerati con attenzione nella progettazione di qualsiasi prodotto. Quando una CCE viene applicata come rivestimento o per aderire a pezzi di schermatura elettronica, agisce come una gabbia di Faraday, distribuendo la carica intorno all'oggetto rivestito, anziché attraverso di esso. Questo tipo di schermatura può fornire protezione anche ad alta frequenza.

Le scariche elettrostatiche possono essere pericolose anche in ambienti con elettronica sensibile o sostanze chimiche volatili. I pavimenti con rivestimento o supporto ECA possono fornire un modo per scaricare in modo sicuro e prevenire l'accumulo di elettricità statica e sono conformi alla norma ANSI/ESD S20.20.

Altre considerazioni sugli adesivi conduttivi

I tipi di ECA sono tanto diversi quanto i loro potenziali impieghi. Gli ECA sono stati sviluppati per quasi tutte le applicazioni e la scelta di quello giusto dipende dalla situazione specifica. Sebbene gli ECA possano sostituire le saldature in generale, possono essere formulati anche per altre situazioni particolari. Nei casi in cui la corrosione è un problema, si può utilizzare un materiale di riempimento non corrosivo come la grafite. Per le applicazioni in cui l'interferenza magnetica è un problema, gli ECA possono essere miscelati con materiali non magnetici. Altre formulazioni specifiche possono essere adatte quando gli ECA vengono applicati come rivestimento per le scariche elettrostatiche o per la schermatura EMI. Determinando esattamente le vostre esigenze in termini di connessione fisica e di connessione elettrica, potrete trovare un ECA su misura per soddisfare le vostre necessità.