納米膨脹石墨-銀導(dǎo)電膠黏劑的制備及其性能研究.pdf

1、導(dǎo)電膠黏劑（Conductive Adhesive，簡稱導(dǎo)電膠）是一種具有導(dǎo)電性質(zhì)的膠狀物質(zhì)，主要由導(dǎo)電填料顆粒和基體粘接劑組成，廣泛應(yīng)用于電子封裝、集成電路、各種元器件的制造以及液晶顯示屏的組裝等眾多領(lǐng)域。為了研制理想的導(dǎo)電膠黏劑，課題系統(tǒng)研究了填料粒徑、形貌與粘膠劑性能的關(guān)系，主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
　　首先，課題提出了插層劑替換技術(shù)，優(yōu)化了插層劑種類和實(shí)驗(yàn)條件，并以天然鱗片石墨為原料，制備出了幾何尺寸顯著小于經(jīng)典膨脹石墨、化學(xué)組

2、成與經(jīng)典膨脹石墨相同的納米膨脹石墨（長邊3.25±0.87μm(45)，寬邊2.18±0.84μm(45)，厚度約50nm），為考察填料粒徑與膠黏劑的導(dǎo)電性關(guān)系提供了材料基礎(chǔ)。
　　分別利用化學(xué)還原和水熱合成方法，制得納米銀球（粒徑98.9±10.8nm(271)）、銀片（邊長126±36.96nm(189)）、和銀線（直徑136.2±21.5nm(139)），為考察填料形態(tài)與膠黏劑的導(dǎo)電性關(guān)系提供了材料基礎(chǔ)。
　　以納米膨

3、脹石墨為填料、E-44型環(huán)氧樹脂為基體粘接劑制備導(dǎo)電膠黏劑，當(dāng)填料含量達(dá)到15％wt時(shí)，出現(xiàn)滲濾現(xiàn)象；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在試驗(yàn)范圍內(nèi)，當(dāng)填料含量達(dá)到滲濾閾值（15%）之前，導(dǎo)電膠電阻率比值介于納米膨脹石墨表面積比值與表面積比值的平方根之間；而當(dāng)填料含量超過滲濾閾值（15%）時(shí)，導(dǎo)電膠的電阻率比值近似等于納米膨脹石墨表面積比值的平方根。即當(dāng)填料的種類和形態(tài)相同時(shí)，納米填料的表面積越小，所得導(dǎo)電膠黏劑的電阻率越小。
　　以納米膨脹石墨/納

4、米銀（5:1）為填料、E-44型環(huán)氧樹脂為基體粘接劑制備導(dǎo)電膠，系統(tǒng)研究了導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性、粘接強(qiáng)度以及熱穩(wěn)定性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　?、偌{米銀的形貌對(duì)導(dǎo)電膠的性能有顯著的影響，其中，線狀銀導(dǎo)電膠的電阻率最小，片狀銀導(dǎo)電膠次之，球狀銀導(dǎo)電膠的電阻率最大；當(dāng)填料含量達(dá)到15%wt時(shí)，出現(xiàn)滲濾現(xiàn)象；填料含量在28%wt至45%wt之間，導(dǎo)電膠黏劑的電阻率變化不顯著；
　?、谠谔盍虾肯嗤臈l件下（28.43%wt），納米膨脹石墨/線

5、狀納米銀導(dǎo)電膠的粘接強(qiáng)度最大，納米膨脹石墨/片狀納米銀導(dǎo)電膠次之，納米膨脹石墨/球狀納米銀導(dǎo)電膠的粘接強(qiáng)度最??；
　?、蹖?dǎo)電膠的熱降解溫度約為300℃，從室溫到300℃的升溫過程中，納米膨脹石墨/線狀納米銀導(dǎo)電膠的熱失重率最小。
　　上述結(jié)果表明：
　　1）納米填料的表面積越小，導(dǎo)電膠黏劑的電阻率越??；
　　2）線狀納米銀導(dǎo)電膠具有相對(duì)較高的導(dǎo)電性和粘接強(qiáng)度；
　　3）三種導(dǎo)電膠均可以在300℃下安全使用。