[技術] 矽膠導電條 (Silicone Conductive Rubber)

(↓不同型號的【矽膠導電條】)

(↓顯微鏡下看到的導電碳層(黑色部分)，因為是一條一條的形狀，所以也有人稱為【斑馬矽膠條】Zebra Strips)
 

矽膠導電條(Conductive silicone rubber)是由多層的【添加導電碳的矽膠層】及【絕緣矽膠(silicone)層】層層相疊熱壓而成，其構造可以參考上圖。一般運用於連接導通兩個獨立的電子零組件，可取代軟排線(FPC)或是連接器(Connector)，目前大部分見其運用於導通LCD的玻璃ITO及電路板(Print Circuit Board)，也有用來連接兩塊電路板。

其優點有

• 價錢比連接器+軟排線便宜。
• 可靠度比【熱壓導電紙(HeatSeal)】高。
• 易於拆解，無需焊接。
• 耐沖擊、耐振動(需配合壓縮比)
• 耐磨損、耐腐蝕性。

目前的【矽膠導電條】大約可分為下列幾種較常見的類型

型號	說明	備註
	全導電型 Zebra connector	這個是最常見的類型。 矽膠的硬度大約在 45~65°，而加上碳層之後的總硬度約在55~75°。 壓縮比建議 8%, 7%~10%
	夾心 zebra with barrier	像夾心餅一樣，中間層為【L型】，前後兩面用絕緣矽膠包覆。只允許上下或是左右方向導通，可避免不必要的接觸。 兩邊的矽膠硬度大約在 25~35°之間。 壓縮比建議 10% ,10%~15%
	泡棉夾心 zebra with sponge barrier	外層用發泡矽膠泡棉取代原來的絕緣矽膠，矽膠發泡後成中空狀，有較好的柔軟度，矽膠泡棉硬度約在15~25° ，而整體硬度會下降到約50~65° 之間，通常呈粉紅色。 壓縮比建議 10~12% ,10%~15%
	雙層夾心 Dual zebras with barrier	N/A
	異型導電條 Odd zebra stripe	可配合各種不同的設計需求

導電層的材質除了一般的【碳】之外，也可以選用【金】的材質來增加導電性，但價格較貴。

【矽膠導電條】設計時的注意事項：

• 壓縮比(Ratio)：
  【矽膠導電條】的高度在 2~7mm 時，建議用 10~20% 的壓縮比
  【矽膠導電條】的高度在 7~10.5mm 時，建議用 7%~13% 的壓縮比
  由於【LG】型號的導電條比【LS】型號的導電條軟，所以建議多增加0.1mm的高度。
  另外【L】型號的導電條又比【LS】型號的導電條硬，所以建議要減少0.1mm的高度。

• 最佳導電接觸：
  電路板(PCB)上的每一個金手指焊墊至少應該要有三條碳層才能保持最佳導電接觸。一般來說，
  電路板上的金手指焊墊寬度 ＝ 導電條的碳層間距 x３。

• 目前導電膠的碳層間距有0.25mm，0.18mm， 0.10mm， 0.05mm，間距越小價錢越貴。

• 導電膠條的標準寬度一般有 0.4mm, 0.6mm, 0.8mm, 1.0mm, 導電膠條的導電層越寬則硬度越硬，壓縮比也就越小，選擇時得留意。也可以客制化寬度。

• 矽膠在受到擠壓一定時間後會有矽膠油滲出，經過測試，矽膠油並不會導電，所以不至於會影響到電器特性，但還是要注意矽膠導電條的壓縮是否均勻，還有電路板的金手指設計應該要稍微高出旁邊沒有線路的地方 否則矽油流到電路板的金手指與導電條之間就會有開路的危險。
  

• 導電碳層的表面電阻率約為 ５Ω-cm。
  絕緣矽膠的表面電阻率約為 ５×１０¹⁴Ω-cm。
  絕緣矽膠泡棉的表面電阻率約為 １×１０¹⁵Ω-cm。

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