轎車主駕車窗開關(guān)導(dǎo)電膠設(shè)計(jì)摘要新型復(fù)合材料導(dǎo)電膠自被發(fā)現(xiàn)可用于代替焊接以來，研究者就在研究可用于不同領(lǐng)域內(nèi)的導(dǎo)電膠，此文對導(dǎo)電膠的組成以及各組份的作用做了簡單介紹，根據(jù)其組份對其進(jìn)行不同的分類；并對其導(dǎo)電機(jī)理進(jìn)行了探討。相對焊接，導(dǎo)電膠具有的成本低、效果好的優(yōu)點(diǎn)因而具有較好的市場，但當(dāng)前市場中的各類常用導(dǎo)電膠都存在一定的缺陷，通過大量的研究實(shí)踐，就針對其問題提出了一些解決辦法。最后對導(dǎo)電膠進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：轎車主駕車窗；開關(guān)電路；導(dǎo)電膠；復(fù)合材料 AbstractThenewcompositeconductiveadhesivehassincebeenfoundtobeusedinlieuofwelding,theresearchersstudiedtheconductiveadhesivesusedindifferentfields,madeabriefintroductiontothecompositionoftheconductiveadhesivesandtherolesofeachcomponent,andclassifiedthemaccordingtotheircompositions.Relativewelding,conductiveadhesivehastheadvantagesoflowcost,goodeffectandthushasagoodmarket,butthecurrentmarketofvariouskindsofcommonlyusedconductiveadhesiveshavesomedefects,throughalargenumberofresearchpractice,inresponsetoitsproblemsputforwardsomesolutions.Finally,theprospectofconductiveadhesiveispresented.Keywords:Carmaindrivingwindow;switchcircuit;conductiveadhesive;composites 目錄TOC\o"1-5"\h\z\u1緒論 11.1研究背景 11.2研究意義 11.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 12導(dǎo)電膠的組成及分類 52.1導(dǎo)電膠的組成 52.2導(dǎo)電膠的分類 62.3導(dǎo)電膠的導(dǎo)電機(jī)理 73汽車導(dǎo)電橡膠開關(guān)的結(jié)構(gòu)和分析過程 83.1汽車導(dǎo)電膠開關(guān)的結(jié)構(gòu) 83.1.1按鈕部分 83.1.2壓塊部分 83.1.3殼體部分 83.1.4導(dǎo)電膠部分 83.1.5電路板部分 93.1.6底座部分 93.2工作原理 93.2.1導(dǎo)電膠預(yù)壓 93.2.2數(shù)據(jù)角度行程分析 93.2.3工作角度行程分析 94汽車導(dǎo)電橡膠開關(guān)的修復(fù)方法 105結(jié)論 12參考文獻(xiàn) 13致謝 161緒論1.1研究背景導(dǎo)電橡膠在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，導(dǎo)電性差的導(dǎo)電橡膠一般作為防靜電材料使用，如做成防靜電膠鞋；導(dǎo)電性好的導(dǎo)電橡膠一般制成防過熱/過電流元件，如用于保溫床、保溫容器等。但是，利用導(dǎo)電橡膠的力敏性做成的產(chǎn)品比較少，特別是用導(dǎo)電橡膠做成的傳感器還是很少。導(dǎo)電橡膠力敏傳感器也可以做為觸覺傳感器。對于觸覺傳感器的研究方面，人們不斷嘗試從電容、聚偏二氟乙烯（PVDF）、光波導(dǎo)等技術(shù)出發(fā)來研制機(jī)器人觸覺傳感器，已經(jīng)取得了一定的成果。1.2研究意義汽車車窗導(dǎo)電橡膠按鍵作為輸入和操作的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對產(chǎn)品的整體質(zhì)量有較大的影響，需要設(shè)計(jì)者充分了解其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要素，認(rèn)真分析，并結(jié)合具體產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)和要求，在科學(xué)設(shè)計(jì)方法指導(dǎo)下設(shè)計(jì)出合理的方案，才能設(shè)計(jì)出一個(gè)操作舒適可靠、低成本的導(dǎo)電橡膠按鍵，從而提高產(chǎn)品的整體質(zhì)量，提高企業(yè)在市場中的競爭力。導(dǎo)電膠是一種固化或干燥后具有一定導(dǎo)電性能的膠粘劑，它通常以基體樹脂和導(dǎo)電填料即導(dǎo)電粒子為主要組成成分，通過基體樹脂的粘接作用把導(dǎo)電粒子結(jié)合在一起，形成導(dǎo)電通路，實(shí)現(xiàn)被粘材料的導(dǎo)電連接。由于導(dǎo)電膠的基體樹脂是一種膠黏劑，可以選擇適宜的固化溫度進(jìn)行粘接，如環(huán)氧樹脂膠黏劑可以在室溫至150℃固化，遠(yuǎn)低于錫鉛焊接的200℃以上的焊接溫度，這就避免了焊接高溫可能導(dǎo)致的材料變形、電子器件的熱損傷和內(nèi)應(yīng)力的形成。同時(shí)，由于電子元件的小型化、微型化及印刷電路板的高密度化和高度集成化的迅速發(fā)展，鉛錫焊接的0.65mm的最小節(jié)距遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了導(dǎo)電連接的實(shí)際需求，而導(dǎo)電膠可以制成漿料，實(shí)現(xiàn)很高的線分辨率。而且導(dǎo)電膠工藝簡單，易于操作，可提高產(chǎn)效率，也避免了錫鉛焊料中重金屬鉛引起的環(huán)境污染。所以導(dǎo)電膠是替代鉛錫焊接，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電連接的理想選擇。目前導(dǎo)電膠已廣泛應(yīng)用于液晶顯示屏、發(fā)光二極管、集成電路芯片、印刷線路板組件、點(diǎn)陣塊、陶瓷電容、薄膜開關(guān)、智能卡、射頻識別等電子元件和組件的封裝和粘接，有逐步取代傳統(tǒng)的錫焊焊接的趨勢。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20世紀(jì)70年代，白川英樹、Heeger和MaoDiarmid等人首次合成了聚乙炔薄膜，后來又經(jīng)摻雜發(fā)現(xiàn)了可導(dǎo)電的高聚物，也就是導(dǎo)電高分子材料?？谇疤砑恿藢?dǎo)電粒子的壓力敏感導(dǎo)電橡膠被人們廣泛關(guān)注。導(dǎo)電橡膠具有良好的柔韌性、耐磨性，該材料在一定的應(yīng)力范圍內(nèi)電阻值隨著應(yīng)力的變化而變化，具有很好的壓阻特性。導(dǎo)電橡膠力敏性傳感器就是利用導(dǎo)電材料的壓阻特性設(shè)訓(xùn)一的一種新型傳感器。導(dǎo)電膠的導(dǎo)電機(jī)理主要是導(dǎo)電回路如何形成及回路如何導(dǎo)電兩個(gè)方面,目前主要存在著兩個(gè)理論,一種是宏觀的滲流理論,即導(dǎo)電通道學(xué)說；另一種是微觀的量子力學(xué)隧道效應(yīng)。穿流理論認(rèn)為,當(dāng)導(dǎo)電填料的填充量達(dá)到穿流閾值后，原本處于獨(dú)立分散狀態(tài)的金屬粒子開始相互接觸，形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使導(dǎo)電膠具有導(dǎo)電性能。而隧穿效應(yīng)則考慮到聚合物的絕緣性，認(rèn)為金屬粒子上一般覆蓋了一層絕緣的有機(jī)薄膜，粒子與粒子之間很難有直接的接觸，只有通過粒子之間的電子跳躍，電子才能穿過絕緣層，達(dá)到傳導(dǎo)的效果(即隧穿效應(yīng))。LiL和G.R.Ruschau等先后提出了導(dǎo)電膠的導(dǎo)電模型,模型認(rèn)為導(dǎo)電膠的電阻可視為內(nèi)部一系列電阻的串并聯(lián),即金屬粒子本身的電阻和金屬粒子之間的接觸電阻的總和。其中金屬粒子之間的接觸電阻是決定導(dǎo)電膠電阻的主要因素,可簡單地表述為:Rcontact=Rc+Rt=ρi/2a+ρt/Ac。其中Rc、Rt分別為金屬粒子之間的集中電阻和隧穿電阻；ρi為粒子的電阻率；a為接觸點(diǎn)的半徑；ρt為量子隧穿電阻率；Ac為接觸點(diǎn)的面積。集中電阻是電流流過極小的導(dǎo)電接觸點(diǎn)而被匯集壓縮時(shí)產(chǎn)生的電阻；隧穿電阻是電子因隧穿效應(yīng)穿過金屬粒子上覆蓋的有機(jī)薄膜或氧化層產(chǎn)生的電阻。根據(jù)這個(gè)模型，粒子之間的接觸面積(或者接觸點(diǎn)的半徑)以及量子隧穿電阻率是影響導(dǎo)電膠電阻率的重要因素。導(dǎo)電膠的研究方向：5.1銀系導(dǎo)電膠銀粉因具有非常好的導(dǎo)電性，因而在市場中銀粉導(dǎo)電膠應(yīng)用的最為廣泛，但對于銀系導(dǎo)電膠目前最需要解決的問題是銀系導(dǎo)電膠在潮濕環(huán)境下易產(chǎn)生銀遷移現(xiàn)象，從而降低儀器的可靠性。因而通過大量的實(shí)驗(yàn)證明，為了防止或降低銀遷移現(xiàn)象的發(fā)生，其解決辦法是在導(dǎo)電膠中加入少量五氧化二礬或采用銀和銅、銀和鎳、銀和鈀、銀和釩、銀和銦等混合導(dǎo)電粒子。曾有人將球狀銀銅混合粉（15∶85）經(jīng)過真空球磨處理后，得到銀銅復(fù)合粉，結(jié)果得到導(dǎo)電性優(yōu)良的導(dǎo)電粉，該粉和酚醛樹脂按80∶20配合時(shí)，導(dǎo)電性最高，可得到電阻率為1128×10-4Ω?cm的導(dǎo)電膠。5.2銅系導(dǎo)電膠因銅粉同樣具有較好的導(dǎo)電性，且其來源廣泛，成本低，因而銅粉導(dǎo)電膠以其成本低、導(dǎo)電性能好的優(yōu)點(diǎn)正在逐漸占領(lǐng)導(dǎo)電膠市場。但其由于遇到的問題是銅粉在樹脂粘接劑加熱固化時(shí)容易被氧化，生成氧化膜，結(jié)果導(dǎo)電性下降，因此在制備導(dǎo)電膠的過程中，如何避免或去除銅的氧化膜是保證導(dǎo)電性的關(guān)鍵也是目前銅粉導(dǎo)電膠最迫切需要解決的問題。關(guān)于銅導(dǎo)電膠的研究集中在銅的防氧化處理上，通過大量實(shí)踐，其主要的防氧化技術(shù)有以下幾種：a、銅的表面鍍一層惰性金屬制成復(fù)合粉使用，可以使得銅粉的導(dǎo)電性不受影響，同時(shí)抑止了其易氧化的性能。b、加入還原劑。在銅導(dǎo)電膠中加入還原性的有機(jī)物，如胺、醛、酚等，將銅表面的CuO和Cu2O還原為Cu,抑制其氧化。就曾有人采用鄰苯二甲二丁脂做為添加劑研制出一種銅粉導(dǎo)電膠的配方：E-44環(huán)氧樹脂100份、鄰苯二甲酸二丁酯20份、二乙烯三胺12份、KH-50013份、銅粉600份，此配方的電阻率可控制在112×10-2-6×10-3Ω.cm內(nèi)。c、加入鈦酸酯類偶。鈦酸偶聯(lián)劑中的鈦酸基具有極強(qiáng)的連接能力，能在高溫下穩(wěn)定的連接填料粒子。不同類型的鈦酸偶聯(lián)劑其連接原理不一樣。有人采用鈦酸偶聯(lián)劑JSC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí)，導(dǎo)電膠具有較好的防氧化效果，體系的導(dǎo)電性最好。d、使銅表面形成絡(luò)物。有人采用有機(jī)磷化物處理。認(rèn)為有機(jī)磷化物與金屬表面氧化膜形成導(dǎo)電性好的絡(luò)合物層，此絡(luò)合物層阻止氧和金屬離子接觸，從而防止金屬離子氧化。有人采用具有給電子性的胺類化合物（2-乙基-4甲基味唑和乙酰乙酸乙脂）作為絡(luò)合劑，再加入電子受容體（四甲基對醌二甲烷），使其與銅絡(luò)合物形成電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物，從而降低了電子移動(dòng)活化能，既可防止銅表面氧化又不影響其導(dǎo)電性。針對以上的幾種防氧化的方法通過這幾種方法使得銅粉導(dǎo)電膠在氧化方面得到了大大的改善，加長其使用壽命以及適應(yīng)各種工作環(huán)境，得到更為廣泛的應(yīng)用。5.3碳系導(dǎo)電膠碳系導(dǎo)電膠具有較好的導(dǎo)電性，但其層狀結(jié)構(gòu)使之不適合單獨(dú)用于導(dǎo)電膠中，通常要和碳黑混合使用。球狀的碳黑粒子填在層狀石墨之間，給石墨層施加一定的壓力，使其更好地接觸，從而提高了導(dǎo)電性。實(shí)驗(yàn)表明，石墨導(dǎo)電膠的阻值比較穩(wěn)定只是其電阻率較高，一般只用作中阻值漿料。不過石墨導(dǎo)電膠的價(jià)格便宜得多，而且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，相對密度小，分散性好，目前人們正想辦法使其導(dǎo)電性能達(dá)到石墨粒子的同等數(shù)量級，現(xiàn)在市場上已經(jīng)出現(xiàn)低阻值的碳導(dǎo)電膠。對于炭黑導(dǎo)電膠可進(jìn)行適當(dāng)?shù)母男?，尤其是表面改性可以顯著改善其導(dǎo)電性能和其他性能。一般常用的方法包括高溫處理、表面活性劑處理和偶聯(lián)劑處理等。高溫?zé)崽幚砜梢栽黾犹亢诘谋缺砻娣e、促進(jìn)石墨化、消除粒子表面的活基團(tuán)，提高炭黑自身的導(dǎo)電率。對炭黑表面進(jìn)行化學(xué)處理提高了炭黑在聚合物基體中的分散能力，宏觀上表面為導(dǎo)電性能提高，材料的力學(xué)性能也有改善。有人通過對碳粉表面進(jìn)行處理后單獨(dú)加入環(huán)氧膠中，得到在加入70份碳粉時(shí)，電阻率最低，為0101×103Ω1cm，導(dǎo)電性最好。且最佳配方為：E-4430份；E-5170份；JLY-12120份；KH-5502份；碳粉70份；T3125份。5.4金導(dǎo)電膠金導(dǎo)電膠在通常環(huán)境中基本沒有遷移現(xiàn)象，可以在苛刻的環(huán)境中工作，所以對可靠性要求高而芯片尺寸小的電路，金導(dǎo)電膠就成了必要的材料。并且片狀金粉導(dǎo)電膠導(dǎo)電性能優(yōu)于球狀導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性能，而兩種粉末混合后達(dá)到了導(dǎo)電性和工藝性的最佳效果。但是金導(dǎo)電膠也存在許多缺點(diǎn)，如價(jià)格過高，固化溫度較高。5.5納米碳管導(dǎo)電膠目前廣泛應(yīng)用于導(dǎo)電膠中的導(dǎo)電填料一般為碳、Au、Ag、Cu和Ni。Au的導(dǎo)電性好并且性能穩(wěn)定，但是其價(jià)格高，Ag的價(jià)格較低，但是在電場下會(huì)產(chǎn)生遷移等現(xiàn)象，使導(dǎo)電性能降低，影響使用壽命；Cu、Ni價(jià)格便宜，在電場下不會(huì)產(chǎn)生遷移，但是溫度升高會(huì)發(fā)生氧化，增加了電阻率；碳粉作為導(dǎo)電材料，其不足在于碳粉比較易于氧化，在長時(shí)間高溫下使用易于形成碳化物，使其電阻變大因而導(dǎo)電性能下降，而且受環(huán)境的影響比較大。而利用納米碳管作為導(dǎo)電膠的導(dǎo)電填料，由于納米碳管有著很強(qiáng)的力學(xué)性能，可以大大增加導(dǎo)電膠的拉伸強(qiáng)度，使導(dǎo)電膠的拉伸強(qiáng)度達(dá)1700Mpa；并且由于納米碳管的管狀軸承效應(yīng)和自潤滑效應(yīng)有著很強(qiáng)的摩擦性能、耐酸堿性和耐腐蝕性，大大提高了納米碳管導(dǎo)電膠的使用壽命和抗老化性。5.6復(fù)合導(dǎo)電膠目前，導(dǎo)電膠發(fā)展最大的特點(diǎn)是打破以環(huán)氧樹脂、銀粉單一品種的局面，制備出酚醛-電解銀粉、環(huán)氧-尼龍-還原銀粉-環(huán)氧-橡膠-銀粉和聚氨酯-還原銀粉等新型品種，以及活性銅粉導(dǎo)電膠、鍍銀銅粉導(dǎo)電膠、碳纖維導(dǎo)電膠和復(fù)合粒子導(dǎo)電膠等。Dillarda等采用銀、銅、石墨、鎳等混合金屬-非金屬材料制備導(dǎo)電膠粘劑，研究表明，銅能夠很好地分散在金和鎳的表面，鎳層能夠存在于金和銅之間形成一個(gè)阻擋層防止銅進(jìn)一步分散。導(dǎo)電填料的比例達(dá)到最佳比時(shí)，導(dǎo)電膠固化溫度低，僅為150℃，固化時(shí)間短，僅為1h。且該種導(dǎo)電膠性能穩(wěn)定，經(jīng)過50天放置之后，性能基本不發(fā)生變化。另外，對新型蔗糖環(huán)氧樹脂、液晶環(huán)氧樹脂、耐溫耐濕環(huán)氧樹脂及其組成物、改性物，新型固化劑如多芳環(huán)胺類固化劑、潛伏固化促進(jìn)劑，新型復(fù)合材料，即碳纖維、玻璃微珠、硅充填、石墨環(huán)氧復(fù)合材料及納米復(fù)合材料也進(jìn)行了廣泛的研究。2導(dǎo)電膠的組成及分類2.1導(dǎo)電膠的組成導(dǎo)電膠按其組成可分為結(jié)構(gòu)型和填充型兩大類。結(jié)構(gòu)型是指作為導(dǎo)電膠基體的高分子材料本身即具有導(dǎo)電性的一類導(dǎo)電膠；填充型是指通常膠黏劑作為基體，而依靠添加導(dǎo)電性填料使膠液具有導(dǎo)電作用的一類導(dǎo)電膠。目前導(dǎo)電高分子材料的制備十分復(fù)雜、離實(shí)際應(yīng)用還有較大的距離，因此廣泛使用的均為填充型導(dǎo)電膠。由于采用的金屬粉末的種類、粒度、結(jié)構(gòu)、用量，以及所采用的膠黏劑基體種類的不同，導(dǎo)電膠的種類及其性能也有很大區(qū)別。導(dǎo)電膠是通過在有機(jī)聚合物基體中添加導(dǎo)電填料，從而使其具有與金屬相近的導(dǎo)電性能。導(dǎo)電膠一般由預(yù)聚體、稀釋劑、交聯(lián)劑、催化劑、金屬粉末以及其他的添加劑組成。預(yù)聚體作為主要組分含有活性基團(tuán)，為固化后的聚合物基體提供分子骨架。預(yù)聚體是提供黏結(jié)強(qiáng)度的主要成分。導(dǎo)電膠的力學(xué)性能和粘接性能主要由聚合物基體決定。導(dǎo)電膠中使用的基體對粘接強(qiáng)度、固化前的黏度、固化后的韌性、耐腐蝕性等都有嚴(yán)格的要求。常用的聚合物基體包括環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅、聚酰亞胺等。稀釋劑用來調(diào)節(jié)體系黏度，使之適合工藝要求。稀釋劑分為兩類：一類不參與交聯(lián)，僅僅起調(diào)節(jié)作用，固化前需要去除；另一類含有活性端，可以參加交聯(lián)反應(yīng)，固化前不需去除，固化后成為體系的一部分。交聯(lián)劑是多官能團(tuán)化合物，可以連接預(yù)聚體，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也是固化后體系的一部分。預(yù)聚體、稀釋劑以及交聯(lián)劑是固化過程中體積變化的主要影響因素。催化劑可以提高固化速度，降低固化溫度。為提高固化后導(dǎo)電膠的強(qiáng)度和韌性，有時(shí)還需要添加一定的增強(qiáng)劑和增韌劑。導(dǎo)電填料有碳、金屬、金屬氧化物三大類9。導(dǎo)電填料以球形、片狀或纖維狀分散于基體中，構(gòu)成導(dǎo)電通路。碳類材料中石墨的導(dǎo)電性隨產(chǎn)地等變化很大，并且很難粉碎和分散，給應(yīng)用帶來很大困難；炭黑的導(dǎo)電性很好，但加工困難。金屬氧化物導(dǎo)電性較差。常用的填料多為電阻率較低的Au、Ag、Cu、Ni等金屬粉末，最好的添加劑是Au粉末，但價(jià)格昂貴。Ag的價(jià)格較低，但在電場作用下會(huì)產(chǎn)生電遷移現(xiàn)象，使導(dǎo)電性降低，影響使用壽命。Cu、Ni價(jià)格便宜，在電場下不會(huì)產(chǎn)生遷移，但是溫度升高時(shí)，會(huì)發(fā)生氧化，增加了電阻率，只能在低溫下使用。綜合考慮各方面的影響，在民用品上多選擇Cu或Ag作為添加劑，在要求較高的情況下，選用Au作為添加劑。銀的電阻率很低，為1.62×10-6歐，而且不易氧化，所以銀粉比較適合作為導(dǎo)電填料。但由于銀粉在膠豁劑中存在遷移現(xiàn)象，而且銀的價(jià)格昂貴，所以限制了其應(yīng)用。銅導(dǎo)電率與銀接近，但銅化學(xué)性質(zhì)比銀活潑，其表面易氧化形成氧化膜，使導(dǎo)電不連續(xù)，一般應(yīng)用于導(dǎo)電率要求不高的場合。為避免銅粉的氧化，目前研究出了種對銅粉進(jìn)行處理的方法，如表面鍍銀、加入還原劑和在銅表面形成絡(luò)合物等，其中鍍銀銅粉取得了很好的效果。本院研制的鍍銀銅粉導(dǎo)電膠在其添加量為55%時(shí)，體積電阻率即可達(dá)到1×10-3。鍍銀銅粉相對于銀粉優(yōu)勢在于無遷移現(xiàn)象，但是其添加量沒有銀粉等導(dǎo)電膠勃?jiǎng)└?，使?dǎo)電膠的體積電阻率達(dá)不到銀粉的程度，所以提高其體積電阻率是目前要解決的問題。金的導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性能優(yōu)異，沒有遷移現(xiàn)象和氧化問題，但其價(jià)格昂貴，只能應(yīng)用于特殊場合。、等金屬本身導(dǎo)電性不高，也易于氧化，所以這些金屬作為導(dǎo)電填料的導(dǎo)電膠導(dǎo)電性不好。為節(jié)約成本，可以將兩種或兩種以上的金屬作為合金結(jié)合使用作為填料，如鎳-銀合金、銅-銀合金等，鍍銀銅粉也可以看作是銅一銀的互補(bǔ)結(jié)合使用。石墨導(dǎo)電膠的電阻值比較穩(wěn)定，其電阻率較高，一般只用作中阻值漿料，但其價(jià)格便宜，化學(xué)穩(wěn)定性較好，相對密度小，分散性好，目前人們正在努力使其導(dǎo)電性能達(dá)到與石墨粒子同等數(shù)量級。盡管導(dǎo)電填料很多，目前國內(nèi)外的高性能導(dǎo)電膠薪劑的填料大多以銀粉和銅粉為主。2.2導(dǎo)電膠的分類導(dǎo)電膠種類很多，按導(dǎo)電方向分為各向同性導(dǎo)電膠，和各向異性導(dǎo)電膠。ICA是指各個(gè)方向均導(dǎo)電的膠黏劑，可廣泛用于多種電子領(lǐng)域；ACA則指在一個(gè)方向上如方向?qū)щ姡诤头较虿粚?dǎo)電的膠黏劑。一般來說ACA的制備對設(shè)備和工藝要求較高，比較不容易實(shí)現(xiàn)，較多用于PCB板的精細(xì)印刷等場合，如平板顯示器即中的板的印刷。按照固化體系導(dǎo)電膠又可分為室溫固化導(dǎo)電膠、中溫固化導(dǎo)電膠、高溫固化導(dǎo)電膠、紫外光固化導(dǎo)電膠等。室溫固化導(dǎo)電膠較不穩(wěn)定，室溫儲(chǔ)存時(shí)體積電阻率容易發(fā)生變化。高溫導(dǎo)電膠高溫固化時(shí)金屬粒子易氧化，固化時(shí)間要求必須較短才能滿足導(dǎo)電膠的要求。目前國內(nèi)外應(yīng)用較多的是中溫固化導(dǎo)電膠低于150℃，其固化溫度適中，與電子元器件的耐溫能力和使用溫度相匹配，力學(xué)性能也較優(yōu)異，所以應(yīng)用較廣泛。紫外光固化導(dǎo)電膠將紫外光固化技術(shù)和導(dǎo)電膠結(jié)合起來，賦予了導(dǎo)電膠新的性能并擴(kuò)大了導(dǎo)電膠的應(yīng)用范圍，可用于液晶顯示電致發(fā)光等電子顯示技術(shù)上，國外從上世紀(jì)九十年代開始研究，我國近年也開始研究。2.3導(dǎo)電膠的導(dǎo)電機(jī)理導(dǎo)電膠的導(dǎo)電機(jī)理主要是導(dǎo)電回路如何形成及回路如何導(dǎo)電兩個(gè)方面，目前主要存在著兩個(gè)理論，一種是宏觀的滲流理論，即導(dǎo)電通道學(xué)說；另一種是微觀的量子力學(xué)隧道效應(yīng)。穿流理論認(rèn)為，當(dāng)導(dǎo)電填料的填充量達(dá)到穿流閾值后，原本處于獨(dú)立分散狀態(tài)的金屬粒子開始相互接觸，形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使導(dǎo)電膠具有導(dǎo)電性能。而隧穿效應(yīng)則考慮到聚合物的絕緣性，認(rèn)為金屬粒子上一般覆蓋了一層絕緣的有機(jī)薄膜，粒子與粒子之間很難有直接的接觸，只有通過粒子之間的電子跳躍，電子才能穿過絕緣層，達(dá)到傳導(dǎo)的效果（即隧穿效應(yīng)）。LiL和G.R.Ruschau等先后提出了導(dǎo)電膠的導(dǎo)電模型，模型認(rèn)為導(dǎo)電膠的電阻可視為內(nèi)部一系列電阻的串并聯(lián)，即金屬粒子本身的電阻和金屬粒子之間的接觸電阻的總和。其中金屬粒子之間的接觸電阻是決定導(dǎo)電膠電阻的主要因素，可簡單地表述為：Rcontact=Rc+Rt=ρi/2a+ρt/Ac。其中Rc、Rt分別為金屬粒子之間的集中電阻和隧穿電阻；ρi為粒子的電阻率；a為接觸點(diǎn)的半徑；ρt為量子隧穿電阻率；Ac為接觸點(diǎn)的面積。集中電阻是電流流過極小的導(dǎo)電接觸點(diǎn)而被匯集壓縮時(shí)產(chǎn)生的電阻；隧穿電阻是電子因隧穿效應(yīng)穿過金屬粒子上覆蓋的有機(jī)薄膜或氧化層產(chǎn)生的電阻。根據(jù)這個(gè)模型，粒子之間的接觸面積（或者接觸點(diǎn)的半徑）以及量子隧穿電阻率是影響導(dǎo)電膠電阻率的重要因素。穿流理論雖然可以說明金屬粒子的填充量在穿流閾值以上就能夠形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，但不能解釋導(dǎo)電膠只有在基體樹脂固化以后才能表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性能的事實(shí)。Lu等研究了銀導(dǎo)電膠電導(dǎo)的建立過程：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潤滑劑，這時(shí)導(dǎo)電膠是絕緣的；在樹脂固化過程中，隨著溶劑的揮發(fā)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(wěn)定連續(xù)的接觸；其中樹脂的收縮使填料粒子間產(chǎn)生了足夠的壓力，粒子與粒子之間的接觸更為緊密，這是導(dǎo)電膠電導(dǎo)建立的主要原因。Klosterman等監(jiān)測了升溫固化過程中導(dǎo)電膠電阻率的變，發(fā)現(xiàn)在80℃左右電阻率開始逐漸下降，而在105℃左右出現(xiàn)了突降，之后電阻率的下降又變緩，在150℃之后電阻率幾乎沒有變化，因而他認(rèn)為電阻率在105℃左右的突降是由于樹脂固化過程中形成了凝膠，體積的突然收縮增大了銀粉之間的作用力。3汽車導(dǎo)電橡膠開關(guān)的結(jié)構(gòu)和分析過程隨著汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，客戶對汽車功能需求也日趨苛刻。目前汽車電動(dòng)窗開關(guān)中，為了滿足多功能需求、高壽命要求以及低成本制造的三大要素，大電流觸點(diǎn)形式的電動(dòng)窗開關(guān)已經(jīng)被導(dǎo)電膠形式的電動(dòng)窗開關(guān)逐步取締。這也伴隨新的潛在失效模式出現(xiàn)，所以本文將導(dǎo)電膠式電動(dòng)窗開關(guān)的最關(guān)鍵功能點(diǎn)以及結(jié)構(gòu)點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)，可以給各個(gè)汽車企業(yè)進(jìn)行電動(dòng)窗開關(guān)的設(shè)計(jì)以及質(zhì)量管控提供幫助。結(jié)構(gòu)公差講解一般公差分精密/、中等?、粗糙C、最粗V共四個(gè)等級，本方法根據(jù)汽車電器零部件設(shè)計(jì)屬于精密/級公差，所以所有公差根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。3.1汽車導(dǎo)電膠開關(guān)的結(jié)構(gòu)3.1.1按鈕部分按鈕孔與殼體軸的配合“軸減孔加”的原則。公差帶上差值為孔上公差減去軸下公差；公差帶下差值為孔下公差減去軸上公差。電動(dòng)窗按鈕按壓面的確定孔至按壓面公差為±0.05mm。按壓面自身為有角度的弧形表面，控制公差為±30’（約±0.056mm）。按壓時(shí)手感產(chǎn)生點(diǎn)的位置為±0.05mm。3.1.2壓塊部分壓塊為按鈕和導(dǎo)電膠的傳遞結(jié)構(gòu)，其使用長度公差累積為±0.05mm。3.1.3殼體部分殼體的配合軸與殼體上電路板限位面的公差為士0.05mm。殼體的配合軸與殼體上的搭扣孔的尺寸公差為士0.05mm。3.1.4導(dǎo)電膠部分導(dǎo)電膠上的觸點(diǎn)高度尺寸公差為±0.05mm。導(dǎo)電膠中的碳粒行程尺寸公差為±0.05mm。3.1.5電路板部分電路板的厚度尺寸公差為±0.14mm。3.1.6底座部分底座的搭扣與殼體上的搭扣孔配合裝配，并且底座承載電路板，所以需要考慮其公差波動(dòng)。搭扣尺寸公差為±0.05mm。底座與電路板限位尺寸公差為±0.05mm。3.2工作原理3.2.1導(dǎo)電膠預(yù)壓根據(jù)公差帶極限值的計(jì)算方法，簡化式如下所示：上公差=按鈕部分上公差-壓塊部分下公差-殼體部分下公差-導(dǎo)電膠部分下公差-線路板部分下公差-底座部分下公差：AEmax=+0.756mm下公差=按鈕部分下公差-壓塊部分上公差-殼體部分上公差-導(dǎo)電膠部分上公差-線路板部分上公差-底座部分上公差：AEmin=—0.616mm2分析過程2.1導(dǎo)電膠預(yù)壓的名義值：為保證手感一般對導(dǎo)電膠的預(yù)壓量AP選取0.2mm。3.2.2數(shù)據(jù)角度行程分析根據(jù)上述情況，點(diǎn)動(dòng)的觸點(diǎn)最小行程為X>zlP即0.8mm,否則提前接通；自動(dòng)的觸點(diǎn)最小行程要求為Y+AEmin>X+AEmax,艮PK>2mm，否則自動(dòng)提前接通。此時(shí)，推桿的點(diǎn)動(dòng)下壓行程設(shè)為又：Y+AEmin>Sx>X+AEmax此時(shí)，推桿的自動(dòng)下壓行程設(shè)為^：Sy>Y+AEmax3.2.3工作角度行程分析現(xiàn)在開發(fā)的電動(dòng)窗開關(guān)，壓塊一般采用旋轉(zhuǎn)軸中心對稱，壓塊中心間距在12mm?16mm之間。如圖1所示：3.2.3.1壓塊中心間距小于15.153mm當(dāng)點(diǎn)動(dòng)在9°范圍內(nèi)、取行程為0.8±0.05（mm）時(shí)，滿足A>0.8mm的要求，但無法滿足：r+ +4Ema;c。3.2.3.2壓塊中心距大于15.153mm當(dāng)點(diǎn)動(dòng)在9°范圍內(nèi)、取行程為0.8±0.05（mm）時(shí)，可滿足X>0.8mm的要求，且滿足：Y+AEmin>Sx>X+AEmax但是，r取2±0.05（mm）時(shí)，處出現(xiàn)無法滿足辦>K+AEnu?的情況，即會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)無法接通的情況。除非可以增大工作角度（18.9°）或增大壓塊間距（18mm以上且工作角度在16.8°以上）滿足要求。在壓塊間距大于12mm且小于16mm時(shí)，減小公差累積，保證總的公差帶的范圍在±0.5mm以內(nèi)。取點(diǎn)動(dòng)觸點(diǎn)行程為0.7mm?1mm（預(yù)壓取0.2mm），自動(dòng)觸點(diǎn)行程1.3mm?1.8mn（(適當(dāng)取值），且為保證接觸可靠，可將工作角度14°增大2°（在要求范圍，盡量增大，不要減?。?。4汽車導(dǎo)電橡膠開關(guān)的修復(fù)方法導(dǎo)電橡膠開關(guān)的印刷線路板一般不會(huì)損壞，常損壞的是導(dǎo)電橡膠觸點(diǎn)。導(dǎo)電橡膠開關(guān)的修復(fù)方法如下：a.從導(dǎo)電橡膠開關(guān)上拆下多觸點(diǎn)橡膠膜片；b.取1片香煙盒內(nèi)的金屬紙，用最薄的雙面膠帶紙（保護(hù)紙暫不要撕下）貼到金屬紙的非導(dǎo)電面上；c.用內(nèi)孔與導(dǎo)電橡膠觸點(diǎn)尺寸相同的皮帶沖將金屬紙沖成圓紙片；d.將圓紙片貼到導(dǎo)電橡膠觸點(diǎn)上；e.裝復(fù)導(dǎo)電橡膠開關(guān)。導(dǎo)電橡膠是將玻璃鍍銀、鋁鍍銀、銀等導(dǎo)電顆粒均勻分布在硅橡膠中．通過壓力使導(dǎo)電顆粒接觸，達(dá)到良好的導(dǎo)電性能。但是使用時(shí)間長了的話都有按鍵失靈的現(xiàn)象，更換新的鍵盤價(jià)格較高，不劃算，如果能夠嘗試以下的方法修復(fù)的話，不但可以解決燃眉之急，還會(huì)節(jié)省不必要的開支。1．清洗法用無水酒精把失靈的導(dǎo)電橡膠擦干凈。如果還不行的話，由于導(dǎo)電橡膠有一定的厚度，可以用細(xì)砂紙輕輕擦拭幾下，同時(shí)用橡皮把線路板表面和按鍵接觸的地方仔細(xì)擦拭一遍。2．熱處理法把導(dǎo)電層翻過來．放在電暖器或高亮白熾燈上烤幾分鐘．直到冒白氣（如果有電烙鐵的話，直接在導(dǎo)電層上燙幾下更方便、準(zhǔn)確）。對于導(dǎo)電橡膠老化不是太嚴(yán)重的，也可以把橡膠放在開水中浸泡幾分鐘。3．導(dǎo)電膠水法導(dǎo)電膠水主要成分為樹脂膠粘劑和導(dǎo)電粒子，導(dǎo)電粒子就是金、銀、銅、鐵、鋁、鋅、錫、石墨等一些導(dǎo)電材料的粉末顆粒。將導(dǎo)電膠水涂抹在導(dǎo)電橡膠上，等其自然干燥后．導(dǎo)電顆粒就被粘在導(dǎo)電橡膠上了（形成一層導(dǎo)電膜），效果非常好。導(dǎo)電膠的缺點(diǎn)是：隨著按鍵使用當(dāng)中的磨損，導(dǎo)電膜會(huì)脫落．掉在電路上會(huì)造成按鍵短路（現(xiàn)象就是某個(gè)按鍵電路一直被接通，而其他的按鍵失去反應(yīng)）。4．切割法打開電器，取出按鍵橡膠片，再取一新的刮胡子刀片，在導(dǎo)電橡膠按鍵觸點(diǎn)上薄薄刮去一層即可。5．鋁箔法將鋁箔、錫箔等金屬片裁成按鍵大小直接粘于失效的導(dǎo)電橡膠按鍵上（實(shí)踐證明，雙面膠比502膠水效果好）。也可用常用的水暖（太陽能熱水器、中央空調(diào)）器材鋁箔膠帶（便宜，也好用）。6．涂抹法找一根4B甚至6B的鉛筆（總之越黑越好），在失靈按鍵的導(dǎo)電橡膠上蹭幾下（鉛筆芯的主要成分是導(dǎo)電的石墨），操作簡單，所需材料少。缺點(diǎn)是不耐用，鉛筆粉末時(shí)間長了也還是會(huì)脫落，而且如果掉到電路板上．有可能會(huì)引起別的麻煩。當(dāng)然也可用電機(jī)電刷的粉末粘貼上。7．金屬絲法從多股電線上拆下一根單線，對個(gè)別不好用的鍵內(nèi)面先用最小的平口螺絲刀將線的一端插入失效按鍵，隔適當(dāng)?shù)木嚯x再鑲另一端形成一個(gè)n形跨在失效按鍵上即可（要注意方向一定要與線路板上的電極走向垂直）。鑲銅絲的辦法較好用而且耐久。此法適合于用敷銅板制作的有銅箔鍵盤的電路板．不適合導(dǎo)電膠涂敷而成的鍵盤．因?yàn)檫@種方法的長期使用會(huì)使導(dǎo)電膠涂敷鍵盤損壞。8．更換法把拆機(jī)不用的導(dǎo)電鍵盤的導(dǎo)電層（帶一點(diǎn)相連的橡膠，約0.3mm，視實(shí)際而定）用小刀小心割掉導(dǎo)電橡膠按鍵，把失效要更換的導(dǎo)電橡膠也用小刀小心割下。修正好兩者之間導(dǎo)電橡膠的高度及觸電尺寸．再用膠水粘連起來即可。此法手工做得好就可以用很久，但是膠水也很重要（502之類的有些硬）。9．替代法用手機(jī)的薄片鍵或普通的輕觸開關(guān)直接代替原來的導(dǎo)電橡膠接點(diǎn)，也比較好用。5結(jié)論導(dǎo)電膠粘劑作為一種新型的復(fù)合材料其應(yīng)用日益受到人們的重視，有著廣闊的市場前景和發(fā)展?jié)摿ΑＤ壳?，我國膠粘劑生產(chǎn)的工藝技術(shù)已取得長足進(jìn)步。據(jù)了解，以輻射法、紫外光固化批法和互穿網(wǎng)絡(luò)法等為代表的新的生產(chǎn)技術(shù)，在改進(jìn)產(chǎn)品性能、提高產(chǎn)品質(zhì)量方面，起到了十分重要的作用，并且耐高溫和無機(jī)導(dǎo)電膠也有了新突破。伴隨著新技術(shù)的應(yīng)用，新產(chǎn)品也層出不窮。但是國內(nèi)外導(dǎo)電差距依然較大，還存在許多不足等待人們加以解決，主要表現(xiàn)在：國內(nèi)導(dǎo)電膠的綜合性能較低，國外導(dǎo)電膠在導(dǎo)電率、老化頻漂穩(wěn)定性、粘接強(qiáng)度、貯存期等方面有明顯的優(yōu)勢。要大幅度提高我國國產(chǎn)導(dǎo)電膠的性能，需要從以下幾個(gè)方面解決：（1）開發(fā)新體系。尋找新的樹脂和固化劑及其配方，制備多功能、高性能的導(dǎo)電膠。環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠的粘接強(qiáng)度相對Pb/Sn體系偏低，銀系導(dǎo)電膠有銀遷移和腐蝕作用，銅和鎳易氧化，導(dǎo)電率較低且固化時(shí)間相對較長。因此，聚合物的共混（導(dǎo)電膠和導(dǎo)電聚合物的共混，改善其綜合性能）和改性及由此制備的新型導(dǎo)電聚合物是近幾年的研究重點(diǎn)；（2）開發(fā)新型的導(dǎo)電顆粒。制備以納米顆粒為主導(dǎo)的導(dǎo)電填料、覆鍍合金或低共熔合金作為導(dǎo)電填料，并且對導(dǎo)電粒子的表面進(jìn)行活性處理是制備導(dǎo)電膠粘劑的重要條件；（3）實(shí)現(xiàn)新的固化方式。室溫固化耐高溫連接材料是未來的發(fā)展趨勢。目前熱固化導(dǎo)電膠體系仍占主導(dǎo)，其固化劑及偶合劑多用胺類等存在污染環(huán)境，因此利用光固化體系（UV固化）、電子束固化已經(jīng)在涂料、油墨、光刻膠、醫(yī)用膠中得到廣泛應(yīng)用。并且利用UV固化、電子束固化得到金屬焊料的連接強(qiáng)度，將極大地推動(dòng)導(dǎo)電膠的大規(guī)模應(yīng)用。另外目前研究中的微波固化，也取得了階段性的成果；同時(shí)雙重固化體系（UV固化+熱固化）的開發(fā)也是未來的發(fā)展方向。參考文獻(xiàn)[1]鮮飛.用于微電子組裝的導(dǎo)電膠粘接劑的研究現(xiàn)狀[J].印制電路信息,2006(3):68-70.[2]雷芝紅,賀英,高利聰.微電子封裝用導(dǎo)電膠的研究進(jìn)展[J].微納電子技術(shù),2007(1):46-50.[3]代凱,施利毅,方建慧,等.導(dǎo)電膠粘劑的研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報(bào),2006(3):116-118.[4]LiL,MorrisJE.Electricalconductionmodelsforisotropicalyconductiveadhesivejoints[J].IeeeTransactionsonCom2ponentsPackagingandManufacturingTechnologyPartA,1997,20(1):3-8.[5]LiongS,WongCP,BurgoyneWF.63Adhesionimprovementofthermoplasticisotropicallyconductiveadhesive[J].IeeeTransactionsonComponentsandPackagingTechnologies,2005,28(2):327-336[6]劉彥軍.紫外光固化環(huán)氧丙烯酸樹脂導(dǎo)電膠[J].中國膠粘劑,2005,14(8):27-37.[7]周學(xué)良.功能高分子材料[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002:127.[8]MikrajuddinA,ShiFG,ChungpaiboonpatanaS,etal.Ad2vancedpackagingmaterials:processes,propertiesandin2terfaces,1999[C].Proceedings.InternationalSymposiumon,1999,282-287.[9]何影翠.導(dǎo)電膠的研究與發(fā)展[J].化學(xué)與黏合,2008,30(1):47-52.[10]Motorola.ServoMotorControlApplicationonaLocalInterconnectNetwork(LIN).Motorola.2003.1-17[11]BrianW.Kernighan&DennisM.Ritchie.TheCProgrammingLanguage.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.[12]梁云，李世鴻，金勿毀，李俊鵬.導(dǎo)電膠的研究進(jìn)展[J].貴金屬，2015，36（01）：75-80.[13]王玲，萬超，朱姍，易瑩，王鵬程.導(dǎo)電膠導(dǎo)電/導(dǎo)熱性能影響因素研究[J].電子元件與材料，2014，33（02）：16-19.[14]何鵬，王君，顧小龍，林鐵松.納米填料導(dǎo)電膠研究進(jìn)展[J].材料工程，2013（12）：1-7.[15]蘇中淮，陶國良，吳海平，陶宇.銀納米線-聚對苯二甲酸乙二醇酯透明導(dǎo)電膠膜[J].復(fù)合材料學(xué)報(bào)，2013，30（05）：55-60.[16]銀銳明，王劉功，楊華榮，劉飄，侯清麟，李靜，陳琳璋.樹脂基體對導(dǎo)電膠體積電阻率的影響[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，44（02）：526-531.[17]周良杰，黃揚(yáng)，吳豐順，夏衛(wèi)生，付紅志，王世堉，劉哲.電子封裝用納米導(dǎo)電膠的研究進(jìn)展[J].電子工藝技術(shù)，2013，34（01）：1-5+21.[18]李恩，虞鑫海，劉萬章.環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠的研究現(xiàn)狀[J].化學(xué)與黏合，2012，34（05）：60-62.[19]薛偉鋒，劉炳龍.微波芯片元件的導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