微電子組裝用高性能銀粉導電膠研究.pdf

1、分別以甲基六氫鄰苯二甲酸酐(MeHHPA)和2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ)為固化劑和固化促進劑，通過選用不同種類環(huán)氧樹脂、銀粉、添加劑添加水平和增韌劑，制備導電膠，研究了影響導電膠導電性能、粘結強度和抗高溫高濕老化性能的關鍵因素和作用規(guī)律。 利用差示掃描量熱分析(DSC)確定了合理的導電膠固化程序，通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了銀粉的微觀形貌以及銀粉在固化后導電膠中的分布，采用樹脂基體固化收縮率實驗測定了樹脂基體固化前

2、后的體積收縮。利用體積電阻率測試、拉伸剪切強度實驗和85℃/85％RH老化實驗分別對導電膠導電性能、粘結強度和抗高溫高濕老化性能進行研究。研究結果表明： (1)導電膠電導率隨銀粉添加量的增大而增大，而粘結強度隨銀粉添加量的增大而不斷減小。對于所選體系，滲流閾值在銀粉添加量為60wt％處，此時導電填料所占體積分數(shù)為14.7％，電導率為66.7S·cm-1。 (2)在同種銀粉和相同添加比例下，使用不同環(huán)氧樹脂的導電膠的體積電

3、阻率總體表現(xiàn)為隨樹脂固化收縮率的增大而減小。導電膠的拉伸剪切強度取決于所使用環(huán)氧樹脂的結構，表現(xiàn)為隨樹脂固化收縮率的增大而減小。使用不同種類銀粉作導電填料，相同添加比例條件下，銀粉的片狀程度高，體系的導電性能好。同時，連續(xù)導電網絡的形成會破壞樹脂基體的骨架結構，從而使導電膠的拉伸剪切強度降低。使用粒徑為1μm的銀微粉和片狀銀粉混合添加，可以改善片狀銀粉之間的接觸，提高導電膠的導電性能。勻膠時間對導電膠導電性能的影響說明，對于不同導電膠體

4、系，達到最佳導電性能對應的勻膠時間不同。單純依靠勻膠時間并不能使所有導電膠體系中導電填料達到合理均勻分布。 (3)L9(34)正交優(yōu)化實驗表明摻加適量的添加劑可以較大幅度改善導電膠的導電性能和粘結強度，而且摻加了添加劑的各組導電膠相比于未添加的空白比照組均具有更高的抗高溫高濕環(huán)境(85℃/85％RH)接觸電阻老化性能，后者接觸電阻在老化時間達到一定值后不斷升高。然而，添加劑對于提高導電膠拉伸剪切強度的效果不明顯，原因很可能是鋁合

5、金片相對于銅絲更容易發(fā)生電化學腐蝕。 (4)隨著端羧基丁腈橡膠(CTBN)添加比例的增加，樹脂基體的拉伸剪切強度增大，導電膠拉伸剪切強度下降，導電膠的導電性能變差。CTBN和環(huán)氧樹脂進行預反應的添加方式對導電膠的增韌效果較明顯，但同時使得導電膠的導電性能變差。預反應程度很小的添加方式對導電膠起到的是增塑作用，對導電膠強度提高較少，而對導電膠的導電性能影響較小。 (5)聚氨酯預聚體(PPU)對導電膠性能影響與CTBN相似。