綠色封裝用多組分填料填充導(dǎo)電膠制備及性能研究.pdf

1、針對(duì)當(dāng)前電子封裝產(chǎn)品向小型化、便攜化以及集成化方向發(fā)展的需要，結(jié)合當(dāng)前導(dǎo)電膠的研究現(xiàn)狀，本課題創(chuàng)新性提出采用納米級(jí)與微米級(jí)混合填料，充分發(fā)揮兩種尺度填料的協(xié)同作用，在填料含量較低的情況下即可實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)電性，從而得到一種新型的可同時(shí)保證高導(dǎo)電率與良好粘接強(qiáng)度的導(dǎo)電膠。此外，綜合理論分析與試驗(yàn)結(jié)果，優(yōu)化導(dǎo)電填料制備工藝，系統(tǒng)研究導(dǎo)電填料及固化工藝對(duì)導(dǎo)電膠各項(xiàng)性能的影響，確定導(dǎo)電膠制備的最佳配方；對(duì)導(dǎo)電膠的體積電阻率進(jìn)行理論計(jì)算，探究其導(dǎo)電機(jī)理

2、。
　　采用還原化學(xué)鍍法制備不同形狀的銀覆銅粉，并分析了銅粉形狀對(duì)其抗氧化性的影響；采用一步多元醇法制備了納米銀線，研究了生長工藝和控制劑濃度及種類對(duì)納米銀線生成的影響，確定了其最佳制備工藝。針對(duì)導(dǎo)電膠基體的氣孔缺陷及脆性大的缺點(diǎn)，向體系中添加稀釋増韌劑對(duì)其基體進(jìn)行増韌改性，添加消泡劑減少其基體中孔洞，進(jìn)而改善其基體性能；從固化動(dòng)力學(xué)角度對(duì)導(dǎo)電膠基體的固化工藝進(jìn)行探究，并外推出升溫速率為零的三個(gè)特征溫度，分別為開始固化溫度105℃

3、、峰值固化溫度137℃、以及結(jié)束固化溫度169℃。
　　將銀覆銅粉與納米銀線混合的導(dǎo)電填料與導(dǎo)電膠基體進(jìn)行混合制備導(dǎo)電膠，對(duì)導(dǎo)電填料（含量、形狀、尺度以及組分）和基體樹脂（固化時(shí)間和固化溫度）對(duì)導(dǎo)電膠電性能的影響進(jìn)行了研究，并確定了導(dǎo)電膠制備的最佳配方。結(jié)果表明：隨著填料含量的增加，導(dǎo)電膠的體積電阻率明顯降低，并且存在兩個(gè)電阻率的突變點(diǎn)；片狀填料比球形填料更有利于填料間接觸面積的增大以降低接觸電阻；納米級(jí)填料因具有納米效應(yīng)更有利于

4、增加隧穿降低導(dǎo)電膠的突變點(diǎn)位置；多組分填料組合因其多組分協(xié)同作用使其滲流閾值和體積電阻率均較低。確定了片狀銀覆銅粉/納米銀線雙組分導(dǎo)電膠的最優(yōu)制備工藝，即填料含量為60wt.％，固化溫度170℃，固化時(shí)間60min，其對(duì)應(yīng)的體積電阻率為6.53×10-5Ω·cm，剪切強(qiáng)度為5.36MPa。
　　通過理論計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方式，對(duì)導(dǎo)電膠的導(dǎo)電機(jī)理進(jìn)行了探究。結(jié)果表明，導(dǎo)電膠的導(dǎo)電方式主要包括兩種，即接觸導(dǎo)電和隧穿導(dǎo)電；當(dāng)填料含量