微電子封裝用納米銀線燒結(jié)型導(dǎo)電膠的制備與研究.pdf

1、近年來,納米材料由于其所具有的獨(dú)特的電學(xué)、力學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)和化學(xué)性能而吸引了越來越多的研究者的興趣,同時(shí),納米導(dǎo)電膠也受到了廣泛的關(guān)注。隨著納米科技的發(fā)展,納米金屬所具有燒結(jié)溫度大大低于金屬原有熔點(diǎn)而發(fā)生燒結(jié)的特性被人們應(yīng)用到了微電子封裝領(lǐng)域,例如制備燒結(jié)型導(dǎo)電膠。納米材料的獨(dú)特的性能不僅與材料本身的尺寸有關(guān),而且還與其維數(shù)密切相關(guān),特別是一維納米材料如納米線已經(jīng)成為了近來學(xué)術(shù)界的一研究熱點(diǎn)。
　　本文通過對(duì)銀表面處理的研究發(fā)現(xiàn),

2、采用有機(jī)二元酸乙醇溶液處理過的微米銀片制備的導(dǎo)電膠與未處理微米銀片制備的導(dǎo)電膠相比,導(dǎo)電性能可提高4.6倍,其中戊二酸和己二酸的改善效果最佳。通過熱分析結(jié)果可以看出,大約有1.4％的戊二酸吸附在銀表面保護(hù)其不被氧化,且在加熱到150℃時(shí)開始脫附。
　　本文還采用一步多元醇法成功合成了直徑約為50nm左右,其長徑比約為20-40的納米銀線。通過對(duì)納米銀線表面處理和燒結(jié)行為的研究得出:經(jīng)過戊二酸處理后的納米銀線在200℃時(shí)開始出現(xiàn)燒結(jié)

3、現(xiàn)象,且隨著溫度的升高,燒結(jié)現(xiàn)象更加明顯,分散在環(huán)氧樹脂中的納米銀線在200℃時(shí)仍可觀察到燒結(jié)現(xiàn)象;Raman測試和熱分析的結(jié)果表明納米銀線的燒結(jié)行為與戊二酸的表面吸附和解吸附相關(guān)。最后,利用納米銀線燒結(jié)制備的納米銀線燒結(jié)型導(dǎo)電膠在納米銀線和微米銀片填充量為75％,300℃固化的條件下,電阻率值可低至5.8×10-6Ω·cm,十分接近該導(dǎo)電膠的體積百分比銀塊材的電阻率-4.3×10-6Ω·cm,這主要是由于納米銀線在高溫下發(fā)生燒結(jié),在樹

4、脂中形成了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),降低了導(dǎo)電膠填料間的接觸電阻;且在相同的條件下,納米銀線制備的導(dǎo)電膠的電阻率值比納米銀粒制備的導(dǎo)電膠的電阻率值低。
　　本論文研究了納米銀線的表面處理和其燒結(jié)行為,并成功的將其應(yīng)用在了導(dǎo)電膠的制備過程中,通過各種工藝條件和固化條件的摸索和選擇,成功的制備出了導(dǎo)電性能優(yōu)異(＜5×10-5Ω·cm)的納米銀線燒結(jié)型導(dǎo)電膠,并對(duì)該導(dǎo)電膠進(jìn)行了表征,為今后該方向的研究及導(dǎo)電膠的性能優(yōu)化提供了參考思路,如進(jìn)一步降低納米粒