Что представляют собой контактолы и в чем их назначение

КОНТАКТОЛЫ

Контактолы, используемые в качестве токопроводящих клеев и покрытий, представляют собой маловязкие либо пастообразные полимерные композиции, в которых в качестве связующего используются различные синтетические смолы, а токопроводящим наполнителем являются мелкодисперсные порошки металлов и графита. Вязкость регулируется введением соответствующих растворителей.

Полимерные связующие придают электропроводящим композициям специфические свойства: низкую плотность, высокую прочность и эластичность, хорошие адгезионные и реологические свойства.

Электрические свойства контактолов определяются в основном свойствами дисперсного наполнителя (проводимостью, формой и размером частиц, концентрацией).

В настоящее время в нашей промышленности используются более двадцати типой электропроводящих клеев.

Выбор контактола в каждом конкретном случае его использования определяется не только его электрическими, физико-механическими и технологическими свойствами, но, главным образом, стабильностью свойств клеевого соединения.

Наиболее высокой проводимостью и стабильностью свойств обладают серебросодержащие контактолы К-8, К-12, К-13 и ряд других. Они рекомендуются для склеивания поверхностей серебра, меди, стекла, керамики и т.д. Область применения каждого из перечисленных контактолов определяется присущими ему свойствами.

Так контактол К-13 обладает высокой проводимостью, длительным сроком службы и низкой температурой отверждения, что позволяет использовать его для монтажа элементов, не допускающих нагрев выше 80 °С.

Контактол К-12 наряду с высокой проводимостью обладает также высокой прочностью склеивания. Клей широко используется для монтажа элементов радиоэлектронной аппаратуры, таких как ниточные резисторы, фоторезисторы и др.

Контактол К-17 наряду с высокой проводимостью и адгезионной прочностью имеет повышенный срок службы и термостойкость. Используется в производстве керамических конденсаторов, для монтажа интегральных микросхем в корпус и пр.

Контактол К-19 способен отверждаться без нагрева, обеспечивая при этом удовлетворительные электрические и адгезионные свойства, однако имеет ограниченный срок службы (6 часов).

Контактол К-29 обладает макимальной достигнутой для подобных материалов проводимостью (ρ=0,5 мкОм*м).

Контактол К-21 характеризуется максимальной термостойкостью, устойчив к длительному воздействию температуры 250°С, выдерживает кратковременные нагревы до 300-350°С.

Контактол К-22 не содержит растворителей, в результате чего вязкость в течение длительного времени меняется незначительно, что позволяет использовать его для автоматизированного монтажа элементов.

Клеи на основе палладия (КП-1, КП-2, КП-3), уступая серебросодержащим клеям по проводимости, имеют по сравнению с ними важное преимущество – обеспечивают стабильность сопротивления электрического контакта со многими материалами: металлами – серебром, платиной, золотом, медью, никелем, алюминием, полимеруглеродными композициями, диэлектриками и некоторыми полупроводниковыми материалами.

Существуют также никельсодержащие клеи серии КН, отличающиеся высокой величиной предела прочности σ_ρ (30-50 МПа), длительным сроком службы и высокой проводимостью.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Контактолы , используемые в качестве токопроводящих клеев и покрытий, представляют собой маловязкие либо пастообразные полимерные композиции -, в которых в качестве связующего используются различные синтетические смолы, а токопроводящим наполнителем являются мелкодисперсные порошки металлов и графита. Вязкость регулируется введением соответствующих растворителей. [1]

Контактолы наносятся на контактируемые поверхности пульверизатором, кистью или с помощью шприца, иглы, шпателя и после подсыхания при сравнительно невысоких температурах образуют твердое покрытие, либо клеевую прослойку, обладающие высокой проводимостью и адгезией. [2]

Контактолы , используемые в качестве то-копроводящих клеев и покрытий, представляют собой маловязкие либо пастообразные полимерные композиции, в которых в качестве связующего используются различные синтетические смолы, а токопроводящим наполнителем являются мелкодисперсные порошки металлов или графита. Вязкость регулируется введением соответствующих растворителей. [3]

Контактолы К-8 , К-13, К-12, К-17 — серебросодержащие — обладают высокой удельной проводимостью, хорошей адгезией к различным материалам, высокой стабильностью свойств при климатических и механических воздействиях, широко применяются в технике для монтажа элементов схем различного назначения. [4]

Контактолы КП-1 , КП-2, КП-3, содержащие палладий, обеспечивают высокую стабильность контактных соединений практически со всеми металлами, применяемыми в качестве материала контакта, а также с рядом полупроводниковых материалов. [5]

Контактолы КН-1 , КН-2, КН-3 не содержат в своем составе драгоценных металлов — наполнитель порошок никеля ПНК-1, поэтому они недефицитны и дешевы, отличаются высокой стабильностью свойств и позволяют осуществлять прочные и стабильные контакты на поверхности таких металлов как алюминий, никель, медь, латунь, а также с некоторыми полупроводниковыми материалами. Кроме того, с помощью контактола КН-1 осуществляется высокопрочный стабильный контакт между металлическими электродами и поверхностью токопро-водящей резины. КН-1 и КН-5 могут использоваться как экранирующие покрытия на изделиях из полистирольного и полиуретанового пенопластов, при эгом они обеспечивают равномерный токопроводящий слой и прочное сцепление с пенопластом без нарушения структуры его поверхности. [6]

Всем контактолам с тяжелым металлическим наполнителем присущ серьезный недостаток: они быстро расслаиваются и металлический наполнитель выпадает в виде осадка. Поэтому перед употреблением такие контактолы надо тщательно размешивать. [7]

Электропроводящие клеи ( контактолы ) применяют при создании монтажных соединений в тех случаях, когда другие методы оказываются неэффективными: в труднодоступных местах, при ремонте ПП, при низкой термостойкости компонентов. Особенно широко используют контактолы при изготовлении гибридных ИС, микросборок и присоединении их подложек к корпусам микроблоков. [8]

Большой интерес представляют медные контактолы , которые сочетают низкую стоимость с высокой проводимостью, характерной для большинства серебросодержащих клеев, что позволяет в некоторых случаях рекомендовать их для замены серебряных контактолов. [10]

Композиционные материалы, как и контактолы , являются многофазными системами, которые представляют один или несколько порошкообразных компонентов, например, металлы, их оксиды или другие соединения, диспергированные в растворе полимера илираоплаве стекла. [11]

Серебро используется для изготовления сложных фотокатодов и различных проводящих покрытий ( контактолы , вжигание, химическое и электрохимическое осаждение, испарение в вакууме или катодное распыление), припоев ( см. разд. Применение серебра для коммутирующих контактов будет рассмотрено в разд. [13]

В качестве токопроводящего клея в микроэлектронике в настоящее время используются так называемые контактолы , представляющие собой клей на основе эпоксидных смол с наполнителем из мелкодисперсного серебра с диаметром частиц менее 1 мкм. [14]

Для клеевых электропроводящих соединений в различных электрических схемах применяются специальные клеи — контактолы , наполненные серебряным порошком. [15]

Где и как применяется токопроводящий клей Контактол

Клей Контактол – электропроводящий состав производства немецкого концерна Keller. После застывания средство создает устойчивую к влаге «дорожку». Широко применяется начинающими радиолюбителями и профессионалами. Им монтируют электронные детали микросхем, восстанавливают дорожки на платах и устраняют разрывы на контактах. Аналог токопроводящего клея можно изготовить собственноручно.

Виды клея Контактол

«На серебре». Однокомпонентное средство, основой является очищенное серебро 999 пробы, а связующим – синтетические модифицированные смолы. Им создают электропроводящие дорожки на диэлектрических основах наподобие стекла или текстолита. Это термо- и влагостойкий состав с высокой покрывающей способностью. Форма выпуска – колбы по 2 г. Удельное объемное сопротивление застывшего слоя – 0,01 Ом/см3. Цена – 300 р.
«Радио». Имеет графитовый наполнитель, связующей основой выступают модифицированные смолы. Создает токопроводящие «дорожки» на пластике, стеклянных и других диэлектриках. Цена ниже, чем состава на основе серебра – 150 р. Фасуется в пластиковые колбы по 2 г.
Маркер на основе порошка серебра с ПВХ наполнителем. Используется в сложных случаях для восстановительных работ. Клей наносят на платы электропроводящих дорожек, перемычек и т.д. Перед применением встряхивается для равномерного распределения наполнителя по смоле. Быстро схватывается, полная полимеризация через 5-10 ч. Застывание ускоряет просушка рабочей зоны феном. Фасуется в блистерную упаковку по 7 г. Цена – 600-700 р.

Сферы применения

Пользоваться клеем целесообразно, когда пространство для работ ограничено и нет возможности использовать паяльник с припоем. Без токопроводящего клея не обойтись и при ремонте некоторых видов микросхем, которые при повышенных температурах выходят из строя. Контактол актуален в следующих случаях:

ремонт аппаратуры (скрепляются пьезоэлементы);
ремонт обогрева заднего стекла автомобиля и порванных дорожек печатных плат;
соединение мелких деталей с одновременным созданием проводника;
«холодная» пайка элементов;
создание нагревательных элементов в системах электрических теплых полов.

Особенности и выдвигаемые требования

Выбирая токопроводящий состав и пропорции для компонентов при его изготовлении, надо учитывать, что в затвердевшем состоянии клей должен сохранять эластичность. В то же время слишком большое содержание токопроводящих компонентов может негативно сказаться на сцеплении. Если состав будет слишком долго сохнуть, работа может быть приостановлена.

Работа с токопроводящей смесью чаще всего проводится в закрытом помещении на небольшом расстоянии от пользователя. Значит, надо выбирать максимально качественные составы и соблюдать технику безопасности.

К электропроводному составу предъявляют такие требования:

хорошая адгезия с пластиком, стеклом, другими диэлектриками;
сохранение свойств при t=+160 °C и выше;
высокая скорость застывания;
умеренная густота, позволяющая создавать тонкие проводники.

Инструкция по применению

Склеиваемые поверхности очищаются от грязи, обезжириваются.
Содержимое тюбика размешивается до получения однородной массы.
Средство наносится на поверхность.
Расположение состава корректируется лезвием.
Клей схватится через 20 мин.

Если Контактол попал на поверхность, не подлежащую склеиванию, состав можно убрать ацетоном или этиловым спиртом. Чтобы снизить вязкость, также применяется этиловый спирт, но не более 20% от общего количества раствора. Для уменьшения сопротивления клея после его высыхания поверхность натирается металлом до придания клеевой полоске металлического блеска.

Когда Контактол нужен для ремонта обогревательных нитей стекла, то последовательность действий будет следующей:

Определяется поврежденный участок.
Место разрыва нити затирается наждачкой-нулевкой, обезжиривается растворителем.
Над нитью и под ней приклеиваются полоски скотча или малярной ленты, образуя подобие трафарета.
Содержимое колбы несколько минут перемешивается.
Средство равномерно наносится на разорванный контакт.
Через 30 мин. импровизированный трафарет убирается.
Если есть возможность, проклеенный участок просушивается феном.
Пользоваться обогревом можно через сутки после нанесения клея.

Приготовление клея своими руками

Графитный клей

Токопроводным элементом выступает измельченный графитовый стержень из карандаша. В качестве связующего подойдет обычный «Суперклей». Оба ингредиента смешиваются в пропорции 1:1. Аналогичным способом можно сделать графитовый клей, подмешав измельченный грифель в лак для ногтей, который быстро сохнет.

Клей на серебре

Для приготовления последовательно смешиваются:

графит – 12 г;
порошок серебра – 125 г;
канифоль – 6 г;
нитрат целлюлозы – 8-10 г;
ацетон – 40-60 г;
этилацетат – 50 г.

Чтобы варьировать вязкость, можно менять процентное содержание ацетона. Все составляющие смешиваются в стеклянной или фарфоровой емкости. Готовое средство отличается низкой устойчивостью к атмосферным явлениям. Имеет черно-графитовый цвет и консистенцию густой сметаны.

Чтобы собственноручно получить порошок, нужно смешать раствор формалина (1%), азотнокислое серебро и несколько капель нашатырного спирта. Со временем необходимый ингредиент выпадет в осадок. Смесь фильтруется, полученный компонент просушивается при t=+100…+150 °C.

Алюминиевый

Для приготовления берутся те же ингредиенты, что и для серебряного клея, но вместо серебра нужна бюджетная алюминиевая пудра. Готовый состав хранится в чистой герметично закрывающейся таре. Перед применением смесь доводится до нужной густоты ацетоном, а перемешивается стеклянной палочкой или любым предметом из инертного материала.

Есть другой способ приготовления алюминиевого клея. Берется эпоксидка ЭД-5. Она состоит из смолы и отвердителя. Сначала смола в одинаковых пропорциях смешивается с алюминиевым порошком до состояния сметаны. Перед использованием в смесь добавляется отвердитель в соотношении к смеси 1:10. Чтобы металлический порошок не оседал при хранении, в клей можно добавить технический графит.

Графитовый из батарейки

Графит, выступающий токопроводящим элементом, извлекается из старых батареек и смешивается с любым органическим растворителем. Чтобы добиться гелеобразной консистенции в смесь добавляется Цапонлак.

Проблемы при использовании

Очень сложно из клея создавать длинную дорожку, она не всегда имеет равномерную толщину и длину. Особенно сложно обрабатывать шины, так как смесь довольно быстро высыхает. Небольшие участки лучше наносить маркером, а не кисточкой.

Перед нанесением клея нужно проверить его совместимость с обрабатываемой поверхностью. Например, содержащийся в токопроводящих составах серебряный порошок вызывает ржавление в деталях из алюминия, поэтому такие клеи нельзя использовать на алюминиевых основаниях.

Недостатки

Высокая цена.
Выделение в воздух токсичных веществ. Это характерно для некоторых связующих компонентов, поэтому работать нужно в хорошо вентилируемом помещении или на улице.
Для некоторых составов характерна несовместимость с контактирующими материалами.

Аналоги Контактола

ASROhim. Средство для восстановления нитей обогрева на стекле авто. Может восстановить разрывы длиной до 2 см. В комплекте с клеем идет трафарет-самоклейка для нанесения. Фасуется в колбы по 2 мл. Цена: 150-200 р.
Mechanic MCN-DJ . Это паста и краска одновременно. Производится на основе серебра. Используется для ремонта электроники, восстановления поврежденных дорожек. Выпускается в шприцах по 0,7 мл. Цена: 300 р.
Permatex PR-21351. Двухкомпонентная смесь для ремонта обогрева стекла. На нее не оказывает влияние ультрафиолет и перепады температуры. Фасуется в 2 упаковки по 0,8 и 0,6 мл. Цена: 250 р.

Токопроводящий клей Контактол

Качественный токопроводящий клей обеспечивает прохождение электрического тока с нормированными потерями. Такие составы применяют для восстановления дорожек печатных плат, иных ремонтных мероприятий. В данной публикации рассмотрены фабричные изделия и функциональные аналоги, которые можно сделать самостоятельно в домашних условиях.

Популярный клей Контактол в комплекте с удобным дозатором

Средства для ремонта аппаратуры

При высоком уровне вибраций, в ходе окисления и в результате других негативных внешних воздействий разрываются шлейфы, иные токопроводящие цепи. Устранить неисправность быстро и без лишних затруднений можно с помощью специального состава. Его используют профессионалы и радиолюбители. В некоторых ситуациях электропроводный клей невозможно заменить другим восстановительным средством.

Виды клея «Контактол»

Электропроводящий клей Контактол (kontaktol) – это продукция известного концерна Keller (Германия). Производитель предлагает следующие модификации:

«на серебре» – однокомпонентный состав на основе очищенного серебра для создания электропроводящих дорожек на текстолите и других твердых подложках;
клей «Радио» создан с графитовым наполнителем, поэтому стоит дешевле, по сравнению с предыдущим вариантом;
клеевой маркер сделан из серебряного порошка с ПВХ наполнителем – такое решение упрощает обращение с восстановительным средством в сложных рабочих условиях.

К сведению. Клей Контактол электропроводный после застывания создает устойчивую к влаге «дорожку». Стандартная тара – 2, 5 и 10 г. Удельное сопротивление – 0,01 Ом на см куб.

Токопроводящий клей

Как видно из кратких описаний, типичные изделия этой категории создают из токопроводящей основы со связующими наполнителями. В зависимости от предполагаемого использования, улучшают устойчивость к повышенной влажности, температурным перепадам. Стандартные технологические требования:

хорошая адгезия для надежного закрепления на стекле, пластике, других поверхностях;
сохранение целостности при повышении температуры до +160°С и более;
быстрое высыхание;
разумный уровень густоты для создания тонких проводников.