導電矽膠條是什麼?從矽膠與導電性帶你了解!

導電矽膠

矽膠是我們市面上常見的原物料,不僅擁有穩定的化學性質,在耐高溫與絕緣上更是有不錯的表現,所以常出現在餐具、醫療用品等領域。但你知道嗎?矽膠雖為絕緣體,但也能透過特殊處理,轉變為帶有導電性的導電矽膠條(Conductive silicone rubber)!但這是如何做到的呢?現在就跟著我們專業的腳步一起來深入瞭解吧!

 

導電矽膠條是什麼?怎麼形成的?

導電矽膠條在業界稱之為「斑馬條(zebra stripe/connector)」,是由多層「導電矽膠」與「絕緣矽膠」層層熱壓堆疊而成,因外型黑白相間所以有斑馬條的代稱;通常用於連接兩個獨立的電子零組件,在不少產業中都能看到。相信你也會想了解,為何導電矽膠條會擁有導電的特性呢?下面我們就一起來看關於更多導電矽膠的詳細資訊吧!

〈延伸閱讀:矽膠是什麼?五個矽膠常見迷思大解析

 

導電矽膠所需原料:

為了要讓絕緣體的矽膠轉變為能通電的導電矽膠,我們在硫化矽膠時就會加入補強劑、導電助劑(乙炔炭黑)、結構抑制劑、硫化劑等,藉此讓原本屬於絕緣特性的矽膠擁有通電並導電的效果。

 

導電矽膠的製作步驟:

導電矽膠是如何製作出來的呢?我們都知道一般的矽膠是將矽高溫硫化而形成,而導電矽膠就是在高溫硫化加入補強劑、導電助劑(乙炔炭黑)、結構抑制劑等原料,讓矽橡膠充滿導電物質,藉此讓電能透過碳來進行導電。所以簡單來說,其實真正導電的並不是矽,而是矽膠中的「碳」或其他導電物質,讓導電矽膠擁有導電的特性。

 

常見的導電矽膠條材質:

目前市面上的導電矽膠條有GSI、GSI2、GSS、GSG這4種,我們可以透過外觀、硬度、碳層相距等來區分,這裡我們就一起來看這些導電矽膠條有什麼不一樣:

〈延伸閱讀:矽膠導電條是什麼?一篇文就看懂!


GSI

GSI導電條是所有導電矽膠條的基礎,由導電矽膠與絕緣矽膠層層交互相疊熱壓而成型;本身上下左右四面全都可以導通,產品硬度高達65°,是所有導電矽膠條中最硬的品項。通常GSI都用於外殼為不導電的塑膠框的PCB模組。

〈產品介紹:GSI導電條

〈延伸閱讀:關於矽膠硬度的相關知識,一篇文章告訴你

 

GSI2

GSI2導電條可說是GSI的改良版,主要是因為有些工件會需要在左右的兩側面中達到「不通電」的效果,所以我們會在GSI2導電條的左右兩側面噴上白色絕緣漆,以達到絕緣。而使用範圍基本上與GSI導電條相似,會依照需求的不同而採購。

〈產品介紹:GSI2導電條

 

GSS

GSS導電條的設計與GSI2類似,會在左右兩側用透明絕緣矽膠層包覆中間的導電層,使電的導向能更統一,同時也可以避免因為「訊號干擾」而出現的短路問題。GSS導電條一般會用在組裝空間較足夠,並且外框為金屬(鐵)材質的PCB模組。

〈產品介紹:GSS導電條

 

GSG

GSG導電條與GSS導電條一樣都是採用雙層夾心的設計方式,唯一有所區別的地方在於GSG會將絕緣用的透明矽膠層加上發泡劑及色母以區分別。GSG輕巧且表面光滑,比GSS更容易組裝。

〈產品介紹:GSG導電條

 
常見的導電矽膠材質特色比較表
  GSI GSI2 GSS GSG
外觀 外層無絕緣矽膠 在左右兩側面噴上白色絕緣漆 在左右2側用透明絕緣矽膠層包覆中間的導電層,形成夾心設計 在GSS基礎上進行設計,將透明絕緣矽膠加入發泡劑以及色母
導電面 4面 2面 2面 2面
成本 最低 次低 次高 最高
 

客制的導電矽膠條材質-異型導電條

異型導電條是屬於客製化的導電條,也是做工難度高且複雜的品項;不僅可以根據客戶的需求設計外觀,也可以根據材質的種類選擇模壓或射出成型的方式結合。

 

導電元件怎麼選?3種常見元件一次比較!

市面上除了導電矽膠,能作為電子元件LCD及電路板之間的導通的元件外,還有軟排線(FPC)、連接器(Connector)2種,但我該怎麼選才好呢?下面我們將這3種導通元件做一個詳細的分析與比較,希望能幫助你了解如何為產品選擇合適的元件。

 

軟排線(FPC)

軟排線又稱為軟性電路板,由於排線體積小、重量輕,且可以根據裝置需求與空間重新調整電路走向,適合作為手機、平板、電腦等的連接元件。但由於排線的彈性不大且容易撕扯,在裝置內部又會長期處於彎曲,導致斷裂的狀況,所以較不適合做為大型工件、機台的導通元件。

 

連接器(Connector)

相較於導電矽膠條與軟排線,連接器的定位更趨向於控制台的概念,舉例來說:今天我們在裝置輸入「A代碼」,A代碼就會透過傳輸線進入連接器,再由連接器發送指令到A上面。目前市面上連接器的應用範圍廣,從通信、資訊、民生物品,到軍工、航空等都可以使用;但由於連接器只能作為傳輸站,並無法自己來導通,會需要建構出一套完善的系統,成本上會比較高。

 

導電矽膠條(Conductive silicone rubber)

由導電矽膠與絕緣矽膠層層相疊並熱壓而成,可將2個獨立的電子零組間連結導通。具有耐撕扯、衝撞、磨損與侵蝕的特性,且造價便宜又無需焊接,被廣泛用於導通LCD及PCB電路板之間。

 

常見的導電元件優缺點比較表

  軟排線 連接器 導電矽膠條
優點 便宜且運用靈活 能正確給予指令,較智能 耐撕扯、衝撞、磨損與侵蝕,造價便宜
缺點 長期使用容易斷裂/壽命短 需要完善的系統規劃 設計上要留意壓縮比及硬度
適用範圍 手機、平板、電腦排線 通信、資訊、民生物品,到軍工、航空等都可以使用 導通LCD及PCB電路板
成本 便宜

 

導電矽膠條能用在哪?

導電矽膠條便宜又耐用的特性,不僅廣泛用於導通LCD及PCB電路板領域外,也可以作為電子元件橋梁,目前被廣泛應用在電視面板、手機螢幕、精密儀錶螢幕、運動器材螢幕…領域中,同時也可以太陽能電池設備。此外,在車用產業、醫療產業、工業領域、消費電子產業,也可以看見其身影,現在就讓我們來看導電矽膠條是如何靈活運用的吧!

〈延伸閱讀:導電(斑馬)矽膠條為何仍被廣泛應用於市場上?

 

車用產業

導電矽膠條由於耐衝撞、耐磨損與耐高溫的特性,能非常靈活的運用在車用產業中,像是我們熟知的車用音響顯示屏幕、精密儀錶螢幕等,就是常見的案例。

〈產業應用:汽車產業應用

 

醫療產業

我們都知道矽膠擁有安全無毒與良好的生物相容性,所以被廣泛運用在醫療領域中;而導電矽膠條造價便宜且擁有良好的導通屬性,所以在微型醫療儀器中也可以被利用,像是血糖儀顯示螢幕就是最佳的運用範例。

〈延伸閱讀:什麼是醫療矽膠?一篇文帶你了解如何生產與怎麼運用!

 

工業領域

在精密的工業領域中,就少不了導電矽膠條的輔助!像是在操作精密儀器時,如:操控面板顯示器、手持工具儀器面板等,上面的面板顯示器就不能選擇不耐衝撞的軟排線,而是要選擇耐操又耐用的導電矽膠條;才不會因為環境影響,而影響到使用壽命。

〈產業應用:工業應用

〈延伸閱讀:除了導電矽膠條,工業領域也可以這樣運用矽橡膠!

 

消費電子

消費電子也是導電矽膠條廣泛運用的領域,像我們常見的電子計時器面版、計算機、遊戲機顯示屏幕、運動器材螢幕等。而為什麼不選用更加便宜的軟排線呢?原因其實與工業領域的運用相似,就是耐用性的問題!我們常用的電子儀器難免都會有碰撞,選用更耐用的導電矽膠條才能使產品的品質更有保障。

 

結論

導電矽膠是目前較經濟實惠的導電元件,不僅便宜耐用,安裝上又不需要太多道工序,是許多產業都能適用的電路材料。選擇導電矽膠條就找上陽電子,我們擁有完善且一條龍的生產系統,能幫助你解決功能性上的問題;在產品設計上也能給予建議,加強產品的競爭力!若有任何需求,歡迎與我們聯繫

〈延伸閱讀:導熱矽膠是什麼?一篇文章帶您了解導熱矽膠的特性與產業應用

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