لماذا يقوم سيليكون RTV بتوصيل الكهرباء؟

النقطة الأساسية التي يجب تذكرها: سيليكون RTV العادي هو عازل بطبيعته ولا يوصل الكهرباء. تأتي موصليتها بالكامل من إضافة مواد حشو موصلة في التركيبة، والتي تخلق مسارات موصلة داخل السيليكون.

✅مبدأ الموصلية

مصفوفة مطاط السيليكون نفسها ليست موصلة.

بعد إضافة مسحوق موصل، تتداخل جزيئات المسحوق وتتصل ببعضها البعض، وتشكل شبكة موصلة مستمرة داخل السيليكون. يتدفق التيار على طول هذه الشبكة، ويصبح سيليكون RTV موصلاً.

وهذا ما يسمى "تأثير الترشيح" في الصناعة: يجب أن تصل كمية الحشو المضافة إلى قيمة حرجة، تكفي فقط لتلامس الجزيئات بعضها البعض حتى تحدث التوصيلية؛ إذا تمت إضافة كمية قليلة جدًا من الحشو، فلن تتصل الجزيئات ببعضها البعض، وستظل عازلًا.

✅تصنيفات الحشو الموصلة الشائعة

1. أسود الكربون، والجرافيت، وأنابيب الكربون النانوية (RTV أسود موصل، الأكثر استخدامًا، ونسبة الأداء-عالية التكلفة)

- المزايا: سعر منخفض، وهو السيليكون الأسود الموصل الأكثر شيوعًا في السوق

- العيوب: لا يمكن صنعه إلا باللون الأسود؛ سيؤدي إضافة المزيد إلى زيادة سماكة المادة اللاصقة وتقليل المرونة

2. مسحوق فضي، -نحاس مطلي بالفضة،-ألومنيوم مطلي بالفضة (موصلية عالية، لاصق RTV للحماية الكهرومغناطيسية EMI)

- أقوى موصلية، تستخدم لوحدات التردد اللاسلكي، وتحمي ختم التأريض للتجويف

- العيوب: مكلف للغاية

3. ATO، ITO أكاسيد موصلة (RTV مقاومة للكهرباء الساكنة ذات لون فاتح-)

- يمكن تصنيعه باللون الرمادي، والألوان الفاتحة، ولا يقتصر على الأسود، وذات موصلية متوسطة، وتستخدم في الغالب لأغراض مضادة للكهرباء الساكنة، وغير مناسبة لتوصيل التيار العالي

✅التمييز بين المستويات الثلاثة أمر بالغ الأهمية

1. درجة العزل RTV: لا تتم إضافة مسحوق موصل، المقاومة > 10¹²Ω·cm، السيليكون العادي المستخدم في الأصيص الإلكتروني وختم PCB

2. سيليكون RTV المضاد للكهرباء الساكنة: كمية إضافة متوسطة، بشكل أساسي لتبديد الكهرباء الساكنة، غير مناسب لتوصيل التيار العالي

3. سيليكون RTV موصل: محتوى الحشو العالي يسمح بالتأريض، الحماية الكهرومغناطيسية، وتوصيل التيارات الضعيفة. ولا يمكن استخدامه كسلك نحاسي ولا يمكنه التعامل مع تطبيقات التيار العالي-.

⚠️مفهومان خاطئان شائعان:

1. RTV أسود ≠ RTV موصل

تحتوي معظم أجهزة RTV السوداء على أسود كربون عادي مضاف لحجب الضوء وتعديل اللون. محتوى أسود الكربون منخفض جدًا، ولا تشكل الجسيمات مسارًا موصلًا؛ يبقى مادة لاصقة عازلة. يعتقد العديد من العملاء عن طريق الخطأ أنه موصل للكهرباء لمجرد أنه أسود-وهذا مفهوم خاطئ شائع جدًا.

2. لا يمكن للـ RTV الموصل أن يتحمل التيارات العالية أو الفولتية العالية

يمكن استخدامه فقط للتأريض والحماية-من الكهرباء الساكنة والحماية الكهرومغناطيسية. لا يمكن استخدامه لاستبدال الأسلاك النحاسية أو قضبان التوصيل النحاسية للتوصيل.

سيليكون RTV العادي نفسه عازل. يحتوي RTV الموصل على حشوات موصلة إضافية مثل مسحوق الكربون الأسود والفضي المضاف. تتشابك الحشوات لتشكل شبكة موصلة، وهو ما يجعلها موصلة. لاحظ أن RTV الأسود ليس بالضرورة موصلًا؛ تحتاج إلى التحقق من حجم المقاومة.