Leitkleber

Der Werkstoff Leitkleber bezeichnet einen elektrisch und/oder thermisch leitfähigen Klebstoff. Eine Hauptanwendung elektrisch leitfähiger Klebstoffe ist das Verkleben von Leiterfolien, u.A. bei der Montage von Flüssigkristallbildschirmen, oder die gleichzeitige Verklebung und Kontaktierung von Chips oder SMDs auf Leiterplatten. Thermisch leitfähige Klebstoffe werden vorwiegend für Kühlkörperverklebungen oder zur Ableitung von Wärme, etwa bei Sensoren, verwendet.

Eine Verbindung mit einem Leitkleber ist zwar weniger leitfähig als eine Lötverbindung, ist aber elastisch und dadurch mechanisch belastbarer. Diese Elastizität erreicht man insbesondere bei den zum Verbinden von Solarzellen eingesetzten Silikonklebern. Ein enormer Vorteil von Klebstoffen ist, dass sie im Gegensatz zu Lötmaterial bleifrei und somit umweltverträglicher sind.

Leitkleber bestehen aus dem Klebmittel (Harz) und anorganischen, elektrisch leitfähigen Füllstoffen. Deren Anteil liegt bei etwa 30 Volumenprozent. Wegen der verwendeten metallischen Füllstoffe sind die Verbindungsstellen auch thermisch gut leitfähig. Zu den gut geeigneten Füllstoffen zählen Silber (Silberleitkleber), Gold, Palladium, Nickel und Platin, problematisch oder ungeeignet sind dagegen Kupfer, Aluminium, Zinn, Blei, Silicium und Bronze. In der Halbleitertechnik wird bevorzugt Silber eingesetzt.

Eine eigene Klasse unter den Leitklebern bilden die anisotropen Leitkleber. Als Füllmaterial werden kugelförmige leitende Teilchen eingesetzt. Das Gesamtvolumen wird nur zu 5 % durch das leitfähige Material gebildet. Dadurch erreicht man eine lokal begrenzte elektrische Verbindung. Bei einem Auftrag als dünner Film wird die elektrische Verbindung nur vertikal (zwischen den Oberflächen), aber nicht horizontal aufgebaut, da sich die Kugeln nicht berühren. Das gestattet den großflächigen Auftrag des Klebers ohne Justage. Nachteilig ist die Begrenzung der Betriebstemperatur auf 80 Grad Celsius und eine prinzipbedingte implizierte Kurzschlusswahrscheinlichkeit.

Siehe auch

  • Leitlack
  • Silberleitkleber
  • Wärmeleitkleber

Literatur

  • Dirk Jansen: Handbuch der Electronic Design Automation. Hanser, München 2001, ISBN 3-446-21288-4.
  • Gerd Habenicht: Kleben: Grundlagen, Technologie, Anwendungen. 5. Auflage. Springer, Berlin u. a. 2006, ISBN 3-540-26273-3.