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文檔簡介

1、微電子封裝用導電膠的研究【摘要】隨著經濟社會的發展和科學技術水平的迅速提高,電子產品逐漸向小型化、數字化、智能化、便攜化等方面發展,微電子封裝用導電膠以其綠色、環保、無污染的特性逐漸取代了傳統的Pn/Sn材料,并作為電子時代工業材料的主流被廣泛使用和推廣。本文主要研究了微電子封裝用導電膠的組成和分類以及不同結構的用途和優勢,研究了導電膠的發展進程和可靠性評估,提出了導電膠在微電子封裝技術中的作用和價值,并為電子數碼技術的不斷發展提供了借鑒。【關鍵詞】微電子封裝;導電膠;可靠性;研究進展一、引言隨著經濟全球化的發展和互聯網時代的相繼到來,電子數碼產品廣泛在工業、農業、商業等不同領域得到應用。而隨

2、著電子數碼技術的不斷發展,對電子封裝技術的要求越來越嚴格,尤其是從上世紀末起,電子產品逐漸趨向于小型化,自身體積越來越小,如智能手機、筆記本電腦、Mp3、Mp4等產品的相繼出現,使得大量的電子產品可以隨身攜帶,為個人的日常工作和生活帶來了極大地便利,其半導體芯片的集成度也越來越高,功能也越來越多,數據處理能力由單層處理向多層處理發展,并出現立體化技術。不同電子數碼技術集成化的發展對電子封裝提出了更高的要求,數碼芯片上I/O的單位面積增加,密度增大。原始的電子封裝多采用Pn/Sn材料的焊接,由于當時的數碼產品多具有體積巨大,不可攜帶的特點,Pn/Sn材料具有成本低、穩定性強、結構強度大、加工塑性

3、和潤濕度較高等優勢而在原始電子封裝中廣泛應用。然而隨著數碼產品不斷微型化發展,Pn/Sn材料本身的密度大、質量大、扭曲性弱、易腐蝕等弊端逐漸暴露,Pn/Sn逐漸被導電膠取代。大量數據研究表明,鉛對于不同年齡段的人群都有著較大的危害,如影響兒童的發育、青少年的反應快慢、成年人的血壓和血液循環水平等。而導電膠相對于Pn/Sn材料而言,極大地降低了鉛等重金屬對人體帶來的健康危害,因此得到了廣泛推廣,微電子封裝用導電膠已經成為電子數碼技術的一種發展趨勢。電子封裝無鉛化主要利用高溫釬焊技術來加強鉛接工藝配合,同時采用新型無鉛連接工具制備成特殊的無鉛材料,最大程度將鉛等重金屬含量將至最低。目前,最具有發展

4、前景的而是以鋅為主合金,主要優勢為熔點低(240C)、可塑性強、可與其他金屬高溫融合等,隨著電子數碼技術的不斷發展逐漸獲得了一定價值的商業應用。止匕外,同樣具有明顯優勢的無鉛材料有Sn/Ag和Sn/Ag/Cu,二者共融的熔點只有180C,而大多數材料的熔點都在220c以上,這樣可以極大地降低了焊接難度和焊接成本,增強系統的功能穩定性。導電膠主要由無機聚合物的粘合劑填充,采用導電性材料,性能上主要通過有機高分子材料提供物理機械化性能,它與Pn/Sn材料相比,同樣無鉛污染,焊接時不需要焊前清理和焊后清理,焊接環境相對安全;固化溫度低,適用于不同的熱敏性元件;能提供不同力合和間距的零件組裝,避免了由

5、于熱消耗而造成的功率大量損失;導電膠的熱固性使得在使用中僅局部加熱就能帶動整個系統的安全運行。減少對鉛等重金屬的使用已經成為全球關注的熱點問題,而導電膠的引進在很大技術程度上減弱了這種現象,大量發展微電子封裝用導電膠取代Pn/Sn材料,對電子數碼技術的發展和對環境方面的保護都有著重要的作用。然而,導電膠由于發展周期不長,目前還沒有得到全面的應用和推廣,因此,對導電膠的研究還需相關技術人員不斷研發、不斷創新,從不同角度和領域加強導電膠的應用效果,擴大應用范圍。本文主要研究導電膠在微電子封裝中的應用,并具體介紹了其研究進展。二、導電膠的組成與分類1 .導電膠的組成導電膠是導電性膠粘劑的簡稱,通過無

6、機膠連接不同材料進行使用,是一種具有導電等基本性能的粘合劑。導電膠一般有導電填充物和導電樹脂組成,具體結構包括預聚體、固化劑、增塑劑、稀釋劑、導電填料等,其中預聚體包括PU、PE、EU等,主要為增強粘合程度;固化劑包括胺類、磋米類、有機硅酸等化合物,主要與預聚體發生化學反應產生與三維網中聚合物不融合的物質;增塑劑包括甲臨苯二乙偏硅酸、磷酸化合物等,主要為提高材料的穩定性和抗沖擊能力;稀釋劑包括丙酮、乙二醇和甘油等,主要為降低粘度,減少焊接前后的沖洗以增強導電膠的使用壽命;導電填料包括Cu、Ag、Au和碳粉以及復合粉等,主要為提高導電膠的導電性。2 .導電膠的分類導電膠具有多種類型,在具體分類是

7、可以按照不同標準確定不同的種類。按照組成的基體不同,導電膠可分為結構性和填充性兩大類,其中填充性導電膠由于具有高導電性而廣泛使用。在此基礎上按照導電性能的強弱又可分為各向同性導電膠和各向異性導電膠,各向同性導電膠是指在不同方向都有相同的導電性,可以提供機械控制和塑化功能,主要適用于便于攜帶的電子數碼產品,因為便攜式產品的芯片往往可以隨機倒置,但其功能性不可隨之發生變化,而各向異性導電膠一般針對同一個方向,如對Z方向發揮作用,而在類似X方向等則變成了不導電的絕緣體,其原理類似于發光二極管的單向導電過程,另一種各向異性還包括不同方向性能不同的研究,如智能手機在觀看播放器時,需要XY方向的多層控制,

8、保證手機在不同角度都能使得人們觀看到視頻的正向角度。在理論上,各向同性導電膠和各向異性導電膠理論上的差異主要是各向同性導電膠是基于滲流理論和填充粒子的形狀尺寸決定的,一般情況下小=10%20%,而對于各向異性導電膠,滲濾值濃度很高,致使導電膠不能在各個方向上導電,只能在Z方向暢通無阻。由于各向異性導電膠對焊盤的壓力不同,因此對膠接工藝和原料配制率的要求比較高,在實際使用中受到了一定的限制。導電膠按照固化條件可分為熱穩定導電膠、高溫燒制導電膠、光電子導電膠和固定束導電膠等;按照固化溫度又可以分為高溫固化導電膠、室溫固化導電膠(一般低于150C)、低溫固化導電膠(高于300C),一般情況下,室溫和

9、低溫固化時間較長,但是固化程度比較安全穩定,高溫固化雖然效率高,但容易對元件和膠體造成損壞。按導電離子的不同,導電膠還可分為金銀銅等通過電鍍產生的混合物,在實際使用中,金由于價格昂貴而很少使用,銀成為導電膠構成的主要材料之一,不僅可以適應相對高溫的環境,還能在潮濕的條件下降低化合物的分解,增強使用壽命,然而為防止銀的遷移和失效,鍍銀導電膠需要長期置于空氣中,以防止物理性能的喪失。表1銀粉導電膠的性能型號密度/(gcm-3)體積電阻/(Q-cm)硬度粘性/(Pas)儲存器(05C)/dEasman38823.2145B25150Easman38863.23167H20150ThreeBond33

10、02B2.43347H16289ThreeBond2201F3.93336B2553SD-95<125B90ST-2<338H90120(25C)3.導電機理導電膠的導電機理主要包括“導電通道”學說和“隧道效應”學說。“導電通道”學說認為,通過不同導電材料的相互接觸形成不同電阻的并聯電路,從而獲得導電性,電路中膠體穩定接觸的部分稱為穩定層,其余稱為連接層,導電膠固化經過穩定層而固化或干燥,因此導電體在粘合劑的作用效果下,導電填充層體積發生收縮而成為新的連接層,此時的導電膠導電性最強。另一種“隧道效應”學說主要指的是,導電膠中導電離子發生直接接觸,根據同級相斥異性相吸的原則,導電離子

11、會在通道中發生定向移動,除了離子的直接接觸還會帶來一定規律的熱振動,導電離子可在大量粒子形成的高速電場中產生電流發射,當離子之間的距離足夠小,以至于小于1nm范圍內,隧道效應會使電場力急劇加大,這便形成了導電膠的導電功能。在對導電膠的研究中,M.Sun等人通過建立相應的數學模型對導電膠的導電性進行了模擬,研究了壓力、壓強、溫度、環境噪聲等物理條件對其造成的影響,并對導電膠芯片BGA技術倒片裝置連接中的表現進行了預測,預測結果表明,導電填料對導電膠的導電性有著很大的影響,填料的電阻與壓力呈現反比關系,且其理論計算應用到實踐中效果良好。、導電膠的可靠性研究1 .可靠性對于導電膠的可靠性研究,國內外

12、學者大多都是通過進行加速試驗或熱效應探測試驗來驗證,如模擬高溫環境、高濕環境、熱穩定性分析以及高溫貯藏實驗等。環境實驗是電子連接材料和生產中不可或缺的一部分,在電子數碼領域中發揮了越來越重要的作用。實驗主要測試不同環境條件下元件的老化程度和電阻率的變化,由于在不同環境下,尤其是溫度不同時,電阻往往不相同,一般趨勢是隨著溫度的升高而降低,電阻率的測試事宜在環境溫度不同的條件下進行;元件老化程度不僅受到環境溫度的影響,還隨著濕度、穩定性的變化而變化,老化過程包括:熱循環(-4060C,一個循環/h;0-100C,三個循環/h),高溫貯藏實驗(148C,1000h),高溫高濕環境(90C/90%RH

13、,36V,800h)等,在實際操作中應具體情況具體分析,從不同角度研究導電膠的可靠性。2 .失效機理粘合體的連接失效大多發生在接頭最邊緣的部分,這一部分往往相對薄弱一些,無法使得導電行為發生在膠黏劑和被粘物質發揮作用的區域,破壞的形式主要有:內聚合失效、粘附失效和混合失效。內聚合失效發生在膠黏層內,由于膠黏層內部粘性較強,內壁容易發生廢物粘合而導致失效;粘附失效指膠黏劑在表層遭到高速粒子的沖擊而發生異性吸引力差異所致;混合失效則是內壁破壞和粘附失效相互作用的結果,如果膠體粘合劑混合失效,則需要元件重新組合。膠黏劑或被黏材料的破壞是100%的內聚合破壞,因為這種材料在破壞時會對其強度造成很大的沖

14、擊,由于膠黏劑和被黏材料的構成性差異,粘結起點和終點處會發生裁差,接頭內應力增強,為了減弱這種由失效造成的內應力,應該減少因熱交合或者高溫固冷化而產生的熱膨脹系數相接近,以防止作用效果的進一步惡化。3 .環境實驗的影響聚合物在高溫下會發生不同程度的降解,從而導致聚合物的力學性能下降,對環境變化的反應越來越敏感。對于耐高溫的聚合物而言,要對其熔點和軟化點進行嚴格的檢測,防止在運行過程中發生熱分解。許多熱塑合劑在室溫下能發揮正常功能,然而它的系統溫度卻要高于耐高溫聚合物的熔點,在玻璃化溫度條件下仍然會造成融熔化,塑性強度減弱,內聚合度降低。熱固性膠合劑雖然沒有固定的熔點,但在高溫下的發生熱氧化也會

15、影響其不同機能發揮作用。在熱循環基本實驗中,環境溫度的控制顯得尤為重要,控制導電顆粒和被黏物質之間的熱膨脹系數值,減少導電膠在熱沖擊時膠接接頭的環境應力。對于環境試驗,C.W.Tan研究了暴露在高溫高濕(125c,100%RH,2atm)條件下,加以平行電場,產生的各向異性粒子集中到電膠連接表面,Au/Ni/Cu韌性物質和焊接區的Al接頭發生定向移動接觸,增強了電膠的可靠性和熱穩定性,經過C.W.Tan的研究發現,隨著老化時間的累計,老化程度也不斷加深,電膠接頭的機械性能和導電性都明顯降低,在高溫高濕環境24小時之后,導電膠的內電阻由480mQ降低到230mQ,剪切強度也從18.3MNm-2降

16、低到8.43MNm-2。這是因為在電膠老化過程中,接頭和整個期間的Al由+2價被氧化為+3價,導電膠吸熱膨脹而造成電膠材料的連接處接觸面積增加。Perichaud等人比較了導電膠封裝表面的熱穩定性和熱塑性,推斷出了在不同溫度下的熱膨脹的變化,如在-44120c熱循環下,由于塑性導電膠較強的熱塑性和雙面彈性而呈現出較為穩定的導電性,這對導電膠在微電子封裝狀態下的工作有著重要作用,因此是一個合理的溫度范圍。而熱塑性檢測后的一段時間內,發現熱穩定性強的電膠剪切系數比熱塑性強的電膠要大,這是由膠合劑的物理性質和化學性質共同決定的,因為熱穩定樹脂可以產生很強的共價鍵,對于次級連接的穩定運行發揮著作用,而

17、熱塑性樹脂只能靠離子鍵發揮作用,一旦遭到環境因素而引發的化學反應,則很容易受熱分解,嚴重影響了系統的導電性。Shuangyan人研究了在高溫高濕條件下相同樹脂對不同導電膠的機械強度影響,確立了導電膠的失效機制,研究發現,導電膠接頭的失效可以導致整個導電膠的失效,其失效機理主要是因為電膠在高溫高濕條件下出現熱膨脹,而這時水汽很容易通過自由擴散進入膠體與芯片的作用處。該項研究主要采用了“銀填充法”,所用的基體主要是Ag與Ni、Cu構成的混合物,用Cu作為涂層的負極構成閉合回路,并用雙懸臂梁的方法研究了其他環境因素對電膠接頭的影響。研究結果表明,導電膠的類型和電膠內部熱穩定性都會影響導電膠的耐久性,

18、用表面自由能的觀點解釋了Ag敷于Cu外層導致表面受侵蝕率增加的原因:涂有Au/Ni/Cu基體上的Cu擴散到Ag表面,在高溫條件下與Ag發生化學反應致使Cu被氧化。經過不同專家的調查和研究分析可以發現,環境因素對導電膠的結構和工作性能影響很大,有必要通過進行相關環境試驗來確定導電膠內部不同基體的物理化學性質,并提前進行控制,防止在運行中因受到環境因素的影響而失效。四、微電子封裝用導電膠的國內外研究現狀與焊接技術相比,導電膠具有明顯的優勢,微電子封裝用導電膠在國內外的研究中都取得了良好的效果。研究表明,導電膠具有很多優點,下面先來比較一下Pb/Sn焊接材料與導電膠的不同性能差異。表2Pb/Sn焊接

19、材料與導電膠的性能比較性能Pb/Sn焊接材料導電膠體積電阻率/(Qcm)2.5X10-53.5X104沖擊強度/mW1020<20熱導率/W(m-K)-1394.3剪切強度/MPa19.2813.83最小節距/mm0.2<0.22最低環境溫度/C283150170對環境的影響不利無影響熱疲勞大小1 .銀系導電膠銀在元素金屬性順序表中位于銅后面,化學性質穩定不易分解,且具有優良的導電性能,在導電膠中幾乎不會被分解氧化,起固定職稱作用,在工業生產中銀可以極大地提高導電膠的使用效率。相比于其他金屬,銀的價格比較便宜,很多學者都致力研究銀系導電膠,并取得了一定進展。研究者張志豪等人通過液化

20、學還原法制備了新型納米銀膠,研究顯示,當w(銀的總量)=70%(相對于整個銀系導電膠)、m(微米銀粉):m(納米銀粉)=3:1時,導電膠的電阻率達到最低水平,此時,剪切強度最高,即通過控制銀粉的量有效控制了電阻率和導電膠的剪切強度。吳海平等人研究了填料的不同形式,根據不同的作業要求改變填料形式,自制納米線作為導電膠的引線調節導電膠的導電方式。研究顯示,當w(自制納米引線)=65%時,導電膠電阻率約為1.2X10-4Qcm,比天然納米導電膠提高了6倍左右,其剪切強度(以Al作為基板)相比于天然導電膠(w納米或微米粒子)有了不同程度的提高。馬瑞等人采用復合固化體系,運用到生產加工和科學研究中,并產

21、生了EP導電膠,這種類型的導電膠有著良好的粘結性和抗腐蝕性,電阻值也比較低,是結合式導電膠,主要供鋁、鐵、銅以及穩定性良好的金、鋁等的結構粘結,也可以作為修復體修復其他導電配件在運行過程中出現的功能性問題,最主要是通過怫接或焊接加強穩定性,然而這種方法的缺點是會加速導電膠的磨損,減少導電膠的使用壽命。目前在市場上以銀為主要體系的導電膠主要有四種,下面就對其電阻率、剪切度、固化等物理性能進行簡單介紹:表3幾種銀粉導電膠的性能名稱電阻率X10(Q-cm)剪切強度/Mpa固化溫度/C固化時間/minDAD-91E溶劑型20.4>8.716060Loctite3800EP型23.2<8.4

22、13015Threebond3303B溶劑型17.8>3.414080Ablebond84-1溶劑型19.5<7.6130402 .銅系導電膠銅的金屬穩定性與銀接近,都不容易能被強氧化性物質氧化,然而在高溫加濕的條件下也可以控制其低電阻率,且價格比銀便宜,在實驗室中溫度相對容易控制,因此銅是制備新型導電膠的具有優勢的金屬,然而銅在純金屬狀態下與在正二價粒子狀態下的穩定性不同,只有在正二價游離狀態或與其他物質呈現化合物時不容易被氧化,因此作為導電膠引線的純金屬銅必須要采取防氧化性措施,如在表面鍍銀,或者加入一定還原劑,但要注意形成的絡合物不影響原金屬功能的正常發揮張聚國等人采用EP分

23、析法,將EP銅粉、聚合物以及固化劑等材料結合分析,經過研究發現了銅粉導電膠的特點,銅粉導電膠在常溫下容易被氧化,因此必須要鍍銀才能在價格最低的條件下發揮價值優勢。實驗結果發現該導電膠電阻率可以達到10-4Qcm,成本比銀系導電膠低,且耐剪切性較強,當實驗環境溫度達到130c之后具有高強度的抗氧化性。劉榮強等人以密胺月尿醛脂作為原料制備了結構穩定的銅系導電膠,體積電阻率達到3.8X10-3Q-cm,固化溫度大約為100C,剪切強度在22MPa以上。3.碳系填料導電膠碳系導電膠在生活中應用廣泛,具原材料多種多樣,如石墨、炭黑、金剛石及其他們構成的混合物等,石墨的導電性最強,作為最常用的導電膠材料對

24、碳系導電膠的發展起到了導向作用,且不同的碳材料都具有穩定性強、耐酸堿性、耐腐蝕性等特點。林末等人以不同質地的石墨作為原材料,并結合EP、三乙醇固化劑等研制出高導電性的導電膠,結果表明,隨著碳元素的質量分數的增加,以不同碳元素底料為基礎的導電膠導電性都不同程度的增強,導電逾滲只分別為10.1%、14.5%、20.0%,隨著RNG質量分數的增加剪切強度呈現先增強后減弱的特性,w(RNG)=20%時,導電膠剪切拉伸強度大約在1.674.5MPa范圍內變動。席向榮等人通過熱還原化學實驗將碳元素進行無機處理,得到無機和有機混合固化填料,極大地增強了其熱穩定性,在高溫條件下不易分解,結果表明,該混合還原碳

25、的固化效率為120c/3h,體積電阻率為0.37441.8374Qcm,剪切拉伸強度大約在12.519.7MPa范圍內變動。周忠福等人選用DBP(磷酸二甲酯)和反應切合劑對EP導電膠填料進行增切處理,在工業上有著廣闊的應用前景,結果表明,JLY-121增韌導電膠的粘合度更強,剪切強度也比銀系導電膠普遍增強,w(JLY-121)=20%時,剪切拉伸強度可達到20MPa以上。4 .復合填料導電膠符合填料主要集成不同的導電材料為合成體,最大化增強導電膠剪切拉伸強度和導電性,馮永成等人運用化學電鍍法在銀表面鍍金,增強了材料的可觀察度,同時獲得了導電性良好的納米金銀-碳復合管,該復合管可以在不同環境下穩

26、定運行,對于工業加工來說,加工環境往往比較惡劣且不易控制,如高溫、高濕、室內污染、顆粒物質等,這種復合管可以在不同的惡化環境下有機智能控制,提高導電膠的使用效率,并比傳統的銀粉導電膠節省了30%50%的原材料用量,極大地降低了生產成本,適合在工業、制造業等不同領域推廣使用。吳海平等人制備了納米碳管(CNTs)和鍍銀納米管(SCNNTs),采用并聯電路將元件電阻率降到2.5X10-4Qcm,當納米碳管的質量分數達到23%時,導電膠表現出良好的剪切拉伸性能,此時適宜汽車制造、鋼鐵制造等機械制造業中的應用。Liang等人用無版噴錫法在石墨上鍍銀和錫,這種復合導電材料相比純填料具有更低的滲濾值,從而使

27、得導電膠運行過程中不會產生較多的廢棄物,同時降低了原材料的填充量,達到了節約成本和節能減排的雙重效果。5 .新型填料導電膠目前對于導電膠的研究主要集中在銀系導電膠、銅系導電膠、碳系導電膠、符合填料導電膠還有本文中沒有具體介紹的微型化合導電膠,現如今工業、制造業、加工業等產業發展十分迅速,導電膠在微電子領域應用非常廣泛,并起到了合理調控、合理導電、提高性能的導向作用。對于新型填料導電膠的研究主要包括外鍍高導電金屬層的有機高分子球、無機智能裝置等,也可以將微球鍍銀之后進行無機加工作為新的填料,這一方面的研究并無非常大的進展,也沒有得到工業領域的推廣使用。近年來,對于導電膠的研究更加注重導電膠和無機

28、材料的復合,增強在實踐中的應用。Zhao等人對銅/EP導電膠在二氧化硅當中的電聚合物進行顆粒修飾,增加了粘結強度,如在力學性能高強度的控制下,粘結強度可以達到20MPa,接近石墨碳系導電膠的剪切拉伸強度。五、微電子封裝用用導電膠性能的改善方法1 .對金屬填料的改善關于微電子封裝用導電膠的性能改善,要結合不同填料進行分析。銀具有導電良好、抗腐蝕性強等優點,然而在高溫加濕情況下會發生離合,即銀顆粒的自由擴散,降低了銀的使用效率,且銀的價格相對較高,不利用主要推廣;而銅的價格較低,容易在空氣中發生氧化反應,因此可以在銅表面鍍銀粉,不僅可以發揮出優良性能,也增強了使用美感。孫春桃等人運用水合肥還原制備

29、法制備出了分布均勻的鍍銀銅填料導電膠,不僅提高了導電膠的導電性,還能有效防止氧化,增強結構強度,具有良好的發展前景,相比Li、Mg、Zn等活潑金屬,可以有效減弱電阻的無方向增長而造成的電流不穩現象,增強了導電膠的穩定性。2 .改變制備填料的方法填充物的物理性質和化學性質共同作用影響了導電膠的電阻率,對于改變制備填料的方法探索,可以不斷嘗試改變原有的制備方法來改變微粒的形狀和尺寸,提高導電膠的導電性能,在微電子領域,導電膠的形狀控制也非常重要,不同的生產加工領域需要不同規格和大小的導電膠,一般來說,導電膠性質不能過大,也不能過于粗糙,同時不能因為過長而阻礙微電子封裝的控制,因此要考慮向制備方法創

30、新化發展。以銀粉作為主要填料為例,付振曉等人通過不同的制備方法得到了不同大小和形狀的離子,如熱化學法得到無定型可控粒子,電解法得到針狀粒子,噴射法獲得了球狀粒子等,根據不同制備方法的實驗,可以得到電阻率隨銀粉形狀的變化而變化趨勢如下:小銀粉V%圖1銀粉形狀與電阻率的關系六、存在的問題及發展趨勢1 .技術問題導電膠雖然有很多優點,尤其是在微電子封裝用導電膠,對于加強系統導電膠、提高熱穩定性和抗腐蝕性、增強剪切拉伸強度等產生了良好的效果。然而其自身仍然有很多固有的缺陷,如導電率整體相對較低,可用于一般功率的電路元件粘結,但不能粘結大功率器件,容易發生分層和破損等情況;粘結結果受器件類型影響較大,如

31、PCB印刷電路的使用可以一定程度上增強粘結強度,但是固化效果較差。導電膠的技術問題還包括在粘結強度一定的情況下,粘結強度不能適合節距小的元件,其發揮的抗沖擊性能也不穩定,在生產中容易受到其他因素的干擾。研究發現,采用離子清潔導電膠可有效增強表面粘結程度,增強熱穩定性,在生產中也可以加入偶聯劑,增大接觸面積,并增強接觸表面的粗糙程度,增強粘結度。2 .發展趨勢(1)研發新體系不斷尋找新的樹脂和固化材料作為填料,運用新的金屬添加劑增加穩定效果是現在科學研究的主要內容,為此,需要相關人員不斷創新和發展,研發新的導電膠體系,導電膠中可以多用胺類作為耦合劑,采用原料共混填充,改進表面填充效果,不斷研發并

32、制備綠色環保無污染的導電膠。(2)開發新材料現在的導電膠多以金屬粒子作為原材料進行填充,如Cu、Au、Ag等,然而這些金屬元素受自身物理化學性質的影響有著諸多的限制因素和缺點,需要在研究中不斷開發新材料,制備摻雜納米顆粒或以納米顆粒為主的微型物質,對填料表面進行活性處理,改善導電膠的導電性能。(3)實現新的固化方式固化方式是在填料填充完畢的基礎上,通過運行來發揮導電膠的功能,固化方式的發揮會直接影響導電膠的性能,傳統的研究中主要采用熱固化,即在高溫環境下進行固化,盡管節省了固化成本,且不產生額外的廢物,但是其固化方式單一,不能適應所有領域的運用。隨著光固化體系(UV固化)、電子束固化在涂料、油

33、墨、醫學膠等領域的應用和推廣,新的固化方式相繼實現,利用UV固化和電子束固化可以有效增強金屬的粘結強度和穩定強度,也在很大程度上推動著微電子封裝用導電膠的大規模應用。目前在實驗中還在積極研發微波固化方式,通過微波技術,提高了固化材料的環境適應性能,提高了固化效果和連接強度,取得了良好的進展成果。在導電膠的研究方面,UV固化、電子束固化和微波固化將作為主要固化方法繼續研究并應用于不同領域,相信會成為未來導電膠的發展趨勢,也會不斷取得更好的效果。【參考文獻】1王繼虎,陳月輝,王錦成,等.導電型膠粘劑的研究進展J.絕緣材料,2010,38(4):43-45.2楊艷,尹立孟,冼健威,等.綠色電子制造及綠色電子封裝材料J.電子工藝技術,2008,29(5):256-261.3高玉,余云照.導電膠固化過程中導電網絡形成的機理J.粘接,2013,25(6):1-3.4WUHP,WUXJ>GEMY,etal.Effectanalysisoffillersizesonpercolationthresholdo

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