¿Qué es una Pasta Conductora?
Una pasta conductora es una mezcla de partículas metálicas (relleno), materiales orgánicos (diversas resinas), tensioactivos y polímeros (aglutinantes).
La pasta conductora se aplica a la pieza que se desea hacer conductora y se trata térmicamente para hacerla conductora al mismo tiempo que se adhiere. Otros métodos para añadir conductividad son la soldadura y el pegado con cinta conductora, pero los elementos que se esperan de la pasta conductora son que no contenga plomo, que sea de baja temperatura, resistente al calor y de bajo peso.
En los últimos años, en particular, se ha producido una notable innovación en la tecnología de baja temperatura, y su aplicación en el campo de los semiconductores está floreciendo. En contraste con la temperatura de fusión de la soldadura, que es de aproximadamente 360 °F (425 °F para la soldadura sin plomo), los materiales con una temperatura de procesamiento de menos de 212 °F son ahora de uso práctico para la pasta conductora. Otra característica de la pasta conductora es que es más flexible que la adherencia de la soldadura.
Debido a su facilidad de uso a bajas temperaturas, la pasta conductora se utiliza mucho en experimentos científicos y en aplicaciones. Por ejemplo, en microscopios de barrido en túnel (STM) y otras aplicaciones en las que se necesita conductividad entre la base de la muestra y la muestra, la pasta conductiva puede aplicarse a la muestra sin aplicarle un calor excesivo.
Usos de las pastas conductoras
Las pastas conductoras se utilizan principalmente como adhesivo conductor para dispositivos electrónicos utilizados en smartphones y PC. También se utilizan a menudo en experimentos científicos.
A medida que los dispositivos electrónicos son cada vez más pequeños y ligeros, las temperaturas más bajas para la adhesión conductiva se han convertido en una cuestión esencial para la industria de los semiconductores. Además del hecho de que las pastas conductoras no contienen plomo, este antecedente es otra razón por la que la adhesión a baja temperatura con pastas conductoras está ganando importancia.
Las pastas conductoras también se utilizan para módulos integrados en vehículos, como grabadoras de accionamiento, donde se espera que la excelente resistencia al calor de las pastas conductoras evite el deterioro de la calidad del producto incluso cuando el vehículo está caliente durante el día.
Principios de las Pastas Conductoras
Las pastas conductoras se fabrican dispersando nanopartículas metálicas de alta conductividad en un material orgánico y endureciendo la resina para dar conductividad entre objetos unidos. La Ag (plata), que tiene una alta conductividad térmica, es la partícula metálica más utilizada mezclada en pastas conductoras.
Las pastas conductoras con partículas de plata se denominan pastas de plata. Otros metales son Ni (níquel), Au (oro), Cu (cobre) y C (carbono).
Por otro lado, existe una gran variedad de materiales orgánicos y polímeros que pueden mezclarse en pastas conductoras, dependiendo de la aplicación y del fabricante. Por ejemplo, se utilizan resinas epoxi, resinas fenólicas, resinas acrílicas, resinas de uretano y resinas de silicona.
Aunque las nanopartículas metálicas y los materiales orgánicos se mezclan para evitar la aglomeración, la estabilidad, la resistencia al calor y otras propiedades de las pastas conductoras varían en función de la combinación de materiales orgánicos y polímeros que se mezclen.
Cómo seleccionar la Pasta Conductora
Las pastas conductoras no pueden utilizarse en lugares donde se calientan a altas temperaturas debido a su baja temperatura de procesamiento. Sin embargo, algunos productos tienen alta resistencia a la temperatura y baja desgasificación, por lo que es importante seleccionar el tipo de pastas conductoras que mejor se adapte a la aplicación.
Otra característica de las pastas conductoras es que si no se trata térmicamente, se recubre con un material orgánico y no es conductora. Algunos tipos pueden utilizarse simplemente secándolas sin tratamiento térmico, lo que endurece la resina. Hay que tener en cuenta que la trabajabilidad, la estabilidad de almacenamiento a largo plazo, las condiciones de curado, la fuerza adhesiva y la resistencia a la humedad y al calor varían en función del tipo de aglutinante utilizado.
Se recomienda utilizar pastas conductoras con un aglutinante apropiado para el lugar que se va a convertir en conductor. Dado que algunas requieren refrigeración para su almacenamiento y que otras pueden endurecerse y quedar inutilizables si se almacenan durante un largo periodo, es necesario consultar el manual de instrucciones de las pastas conductoras que se vayan a utilizar.