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聚酰亚胺导电胶的特点与应用

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聚酰亚胺导电胶的特点与应用

聚酰亚胺导电胶AS7275(Polyimide Conductive Adhesive,简称PI导电胶)善仁新材在2022年推出的一种以聚酰亚胺树脂为基体,通过添加导电填料形成的导电胶黏剂。其兼具聚酰亚胺的耐高温、耐化学腐蚀特性与导电材料的电学性能,在电子、航空航天、新能源等领域具有广泛应用。善仁新材根据10多家客户的应用,从技术特点、核心优势及典型应用场景分析讨论,供客户参考。

AS7276.jpgAS7275聚酰亚胺导电胶

一 技术特点

耐高温性
聚酰亚胺基体赋予导电胶优异的热稳定性,长期使用温度可达250-350℃,善仁新材AS7276短期耐450℃,长期耐温350℃。短期耐高温性能远超传统环氧树脂导电胶。这一特性使其适用于高温封装场景(如半导体器件、激光芯片)。

2导电性能可控
通过调整导电填料类型(银、铜、纳米碳管等)和配比,可实现体积电阻率从10⁻³Ω·cm至10⁶Ω·cm的宽范围调控。例如,银基导电胶体积电阻可低至10⁻⁴Ω·cm,满足高精度电子连接需求。

3力学与化学稳定性
聚酰亚胺的分子链刚性强,赋予导电胶高剪切强度(>10MPa)和抗蠕变性,同时耐酸碱、耐溶剂(如丙酮、乙醇),适用于复杂化学环境下的长期使用。

4界面兼容性
通过优化胶黏剂与基材的界面结合力,可适配陶瓷、金属(铜、铝)、聚合物(PI膜)等多种材料,解决异质材料粘接中的热膨胀系数不匹配问题。

5工艺适应性
支持丝网印刷、点胶、喷涂等多种工艺,固化方式灵活(热固化、紫外固化),满足高精度封装(如Chiplet芯片、5G天线)的工艺需求。

二 典型应用场景

1航空航天

卫星部件:用于太阳能帆板铰链粘接,耐受真空、辐射及-196℃至+150℃极端温差。

雷达系统:制作高频PCB基板,降低信号损耗,应用于相控阵雷达。

2电子电力设备

功率器件散热:在IGBT模块中替代焊料,提升散热效率并降低热阻,应用于特斯拉逆变器。

柔性电路连接:AS7276用于可穿戴设备(如智能手表)的折叠区域导电线路,支持百万次弯折测试。

3新能源汽车

电池模组:粘接电池极耳与铜排,耐受高电压(>1000V)和高温(85℃)环境,如宁德时代CTP电池。

电机驱动:用于永磁同步电机定子绕组固定,耐受高频振动和电磁干扰。

车载电子:在自动驾驶传感器中实现高可靠性信号传输,适应-40~125℃宽温域工况。

4半导体与集成电路

芯片封装:用于先进封装(如2.5D/3D封装)的芯片-基板粘接,替代传统焊料,降低热应力损伤。

电磁屏蔽:在5G通信模块中形成导电通路,抑制电磁干扰(EMI),如华为Mate系列射频模组。

传感器电极:制作柔性压力传感器、气体传感器电极,利用导电网络实现高灵敏度信号采集。

5医疗设备

植入式器械:作为心脏起搏器电极的粘接材料,通过生物相容性认证(如ISO 10993)。

医疗传感器:制作柔性体温监测贴片,利用导电网络实现实时健康数据采集。

三 技术挑战与发展趋势

1当前瓶颈

工艺成本:高纯度聚酰亚胺树脂价格昂贵,限制大规模应用。

界面可靠性:长期高温服役中界面氧化问题尚未完全解决。

2创新动态

复合填料体系:银-铜核壳结构填料兼顾导电性与成本,如善仁新材最新推出的的Ag@Cu复合体系AS7273。

低温固化技术:善仁新材最新开发的开发低温固化PI导电胶AS7277,固化能耗降低60%,适配热敏感器件。

总结

聚酰亚胺导电胶AS725和AS7276凭借其独特的耐高温、高导电机理和化学稳定性,正在推动电子器件向更高集成度、更严苛环境适应性方向发展。未来随着新能源汽车、第三代半导体、柔性电子等产业的爆发,其市场规模有望在2030年突破10亿美元。技术突破将聚焦于填料体系优化、低成本制造工艺及多功能集成方向。