电子封装用导电胶的研究进展与应用
导电胶研究现状及其在LED产业中的应用
导电胶研究现状及其在LED产业中的应用导电胶是具有导电性能的胶状物质,由导电粒子和胶基体组成。
导电粒子常用的有金属颗粒和导电纤维,胶基体常用的有有机胶、硅胶和亲水胶等。
导电胶的研究现状:1.导电粒子的优化:为提高导电性能,研究者不断优化导电粒子的形状、尺寸和分散性。
金属颗粒多采用纳米颗粒,具有更高的比表面积和导电性能;而导电纤维常采用碳纳米管和导电聚合物纤维等。
2.胶基体的改善:为提高导电胶的粘附力和稳定性,研究者在胶基体中加入交联剂、胶囊等改性剂,提高胶体的粘度和流变性。
3.导电胶的可重复性和可靠性:导电胶的性能稳定性对应用至关重要。
目前,研究者通过优化导电胶的配方、加热、固化等工艺,提高导电胶的耐热性、耐湿性和耐化学性,并对导电胶进行长期稳定性测试。
导电胶在LED产业中的应用:1.LED封装:传统LED封装常使用焊接或球连接,但这些方法存在工艺复杂、成本高和可靠性差的问题。
而导电胶可以作为LED芯片和电路板之间的连接介质,通过涂覆或注射的方式实现快速且可靠的封装,大大提高了封装效率和稳定性。
2.电极印刷:LED电极的印刷是LED制造过程中的关键步骤之一、传统印刷方法存在精度低和导电粘附力差的问题。
导电胶的高粘附性和导电性能可大大提高电极的印刷精度和导电性能,从而提高LED的发光效果和稳定性。
3.柔性显示器的制造:柔性显示器因其轻薄、可卷曲的特点,成为市场上的热门产品。
导电胶可用于柔性基底和电路之间的连接,实现柔性显示器的可靠封装和灵活性的使用。
4.电热界面材料:导电胶的高导电性能和优异的热导性能使其成为电热界面材料的重要选择。
在LED散热模块中,导电胶可以填充在散热器和LED芯片之间,提高热传递效率,从而有效降低LED的工作温度,提高其寿命和可靠性。
总结来说,导电胶作为一种具有导电性能的胶状物质,在LED产业中具有广泛应用前景。
研究者通过优化导电粒子和胶基体、提高导电胶的可重复性和可靠性等措施,不断提高导电胶的性能。
导电胶的应用和研究
导电胶的应用和研究导电胶的应用和研究1.导电胶的概述导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂,它通常以基体树脂和导电填料即导电粒子为主要组成成分,通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起,形成导电通路,实现被粘材料的导电连接。
由于导电胶的基体树脂是一种胶黏剂,可以选择适宜的固化温度进行粘接,如环氧树脂胶黏剂可以在室温至150℃固化,远低于锡铅焊接的200℃以上的焊接温度,这就避免了焊接高温可能导致的材料变形、电子器件的热损伤和内应力的形成。
同时,由于电子元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展,铅锡焊接的0.65mm的最小节距远远满足不了导电连接的实际需求,而导电胶可以制成浆料,实现很高的线分辨率。
而且导电胶工艺简单,易于操作,可提高生产效率,也避免了锡铅焊料中重金属铅引起的环境污染。
所以导电胶是替代铅锡焊接,实现导电连接的理想选择。
目前导电胶已广泛应用于液晶显示屏(LCD)、发光二极管(LED)、集成电路(IC)芯片、印刷线路板组件(PCBA)、点阵块、陶瓷电容、薄膜开关、智能卡、射频识别等电子元件和组件的封装和粘接,有逐步取代传统的锡焊焊接的趋势。
2.导电胶的分类及组成2.1导电胶的分类导电胶种类很多,按导电方向分为各向同性导电胶(ICAs,Isotropic Conductive Adhesive)和各向异性导电胶(ACAs,Anisotropic Conductive Adhesives)。
ICA是指各个方向均导电的胶黏剂,可广泛用于多种电子领域;ACA则指在一个方向上如Z方向导电,而在X和Y方向不导电的胶黏剂。
一般来说ACA的制备对设备和工艺要求较高,比较不容易实现,较多用于板的精细印刷等场合,如平板显示器(FPDs)中的板的印刷。
按照固化体系导电胶又可分为室温固化导电胶、中温固化导电胶、高温固化导电胶、紫外光固化导电胶等。
室温固化导电胶较不稳定,室温储存时体积电阻率容易发生变化。
导电胶的研究进展
第1 期 20 年 I 02 丹
电 子 元 件 与 材 抖
EL Cl ON C COM P E I ON NTS& MAT E ER AL I S、 Fra bibliotekbI 21Nm
Jn2 O a.O 2
导 电胶 的 研 究 进 展
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Co f r n e O Ad e i e J ii g Te h o o y i n ee c n h sv onn c n lg n
Eet nc nfc r g lco i Mauat i )上 ,就 已经指 出 了导 电胶 r s un 代替s .b n 合金的必然趋势I。 P
Ab ta t sr c:Aso e tp fla — e nec n etm ae l. n y o e d f e itro n c I as ECA ( e t c l o d c v h sv s h sb c me a e r Elcr al C n ut eAd eie ) a e o n i y i i otn ra o e e rh wi i h a tfw e r Co d cie m ̄h n s mp r tael fr ac t n tels e y as a s h n u t c a im,c mp n ns n gn rp  ̄e r e v o o e t,a d a ig p o e isae k y ee n s o t eu igo E lm t fr h sn f CA. e ACAsaeie e lc me t f b S nec r ee r d a rp ae nso P / nitr me tdmaei s l o tra . l
导电胶的研究新进展
无导电粒子导电胶与含导电粒子导电胶相比, 具有如下优点:①不必填充导电粒子,价格较低; ②可 以 应 用 于 多 种 材 料 ;③加 工 工 艺 简 单 ;④ 固 化 温 度较低。 近年来, 无导电粒子导电胶的发展十分迅 速,出现了(类似于各向异性导电胶)Z 轴方向上导 电的新品种, 连接材料中的空隙尺寸达到纳米级尺 度。
Cheng[10]等 采 用 自 制 的 环 氧 丙 烯 酸 树 脂 , 在 乙 二醇中加入 AgNO3, 由此制取的银纳米粒子导电胶 可以在紫外灯照射下固化。 研究结果表明:当 n(AgNO3)=1 mol 时,银纳米粒子的直径为 30~50 nm; 当 n(AgNO3)=2~3 mol 时,银纳米粒子的直径为 80~ 90 nm; 当乙二醇中加入 3 mol AgNO3 和 3 mol 光敏 树脂时, 光固化银纳米粒子导电胶的电阻率达到最 低值(为 8.803×10-6 Ω·cm)。
功能性材料,在抗静电、电磁屏蔽、导电、自动控制和 正温度系数材料等方面具有广阔的应用前景, 其市 场需求量不断增大。
雷 芝 红 [6]等 采 用 无 钯 活 化 工 艺 在 环 氧 树 脂 (EP) 粉末上形成活性点, 利用化学镀法成功制备出新 型 外 镀 银 铜/EP 复 合 导 电 粒 子 , 其 电 阻 率 为 4.5× 10-3 Ω·cm,可以作为各向异性导电胶的导电填料(代 替纯金属导电填料)。
电子封装用导电胶的研究进展与应用
电子封装用导电胶的研究进展与应用摘要:随着微电子工业的发展,导电胶替代传统的锡铅焊料已经成为一种发展趋势。
本文介绍了导电胶的组成和分类、导电机理及国内外导电胶的研究现状和发展方向。
着重介绍了各向异性导电胶(ACAs)的研究现状和未来的发展。
关键词:各向异性导电胶;电子组装;研究发展。
The Recent Development and Application of AnisotropicConductive Adhesives for Eletronic PackagingAbstract: As the development of electronic industry, conductive adhesives have been a good alternative available to replace traditional Pb/Sn solder. This paper introduces the ingredients and classification of conductive adhesives, as well as the electric conduction mechanism and the recent research progress and development. This paper highlights the recent research progress and future development.Keywords: ACAs, Electronic Packaging, Research Progress.1 引言随着科技发展,电子产业突飞猛进,但是它给人带来便利的同时也给人带来了危害。
如许多电子电气产品中铅、镉、汞、六价铬、聚溴联苯(PBB)和聚溴二苯醚(PBDE)等是多种有毒有害物质。
其中作为焊接用的锡铅焊料就是污染源之一。
1986—1990 年, 美国通过了一系列法律禁止铅的应用, 瑞典政府提议在2001 年禁止在电路板上使用含铅焊膏, 日本规定2001年限制使用铅。
导电胶的运用跟新新研究1.导电胶的概述导电胶是一种固化跟干燥后
导电胶的应用和研究1.导电胶的概述导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂,它通常以基体树脂和导电填料即导电粒子为主要组成成分, 通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起, 形成导电通路, 实现被粘材料的导电连接。
由于导电胶的基体树脂是一种胶黏剂, 可以选择适宜的固化温度进行粘接, 如环氧树脂胶黏剂可以在室温至150℃固化, 远低于锡铅焊接的200℃以上的焊接温度, 这就避免了焊接高温可能导致的材料变形、电子器件的热损伤和内应力的形成。
同时, 由于电子元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展, 铅锡焊接的0.65mm的最小节距远远满足不了导电连接的实际需求, 而导电胶可以制成浆料, 实现很高的线分辨率。
而且导电胶工艺简单, 易于操作, 可提高生产效率, 也避免了锡铅焊料中重金属铅引起的环境污染。
所以导电胶是替代铅锡焊接, 实现导电连接的理想选择。
目前导电胶已广泛应用于液晶显示屏(LCD)、发光二极管(LED)、集成电路(IC)芯片、印刷线路板组件(PCBA)、点阵块、陶瓷电容、薄膜开关、智能卡、射频识别等电子元件和组件的封装和粘接, 有逐步取代传统的锡焊焊接的趋势。
2. 导电胶的分类及组成2.1 导电胶的分类导电胶种类很多, 按导电方向分为各向同性导电胶(ICAs,Isotropic Conductive Adhesive)和各向异性导电胶(ACAs,Anisotropic Conductive Adhesives)。
ICA是指各个方向均导电的胶黏剂, 可广泛用于多种电子领域;ACA则指在一个方向上如Z方向导电, 而在X和Y方向不导电的胶黏剂。
一般来说ACA的制备对设备和工艺要求较高, 比较不容易实现, 较多用于板的精细印刷等场合, 如平板显示器(FPDs)中的板的印刷。
按照固化体系导电胶又可分为室温固化导电胶、中温固化导电胶、高温固化导电胶、紫外光固化导电胶等。
多功能导电材料在电子封装中的应用前景
多功能导电材料在电子封装中的应用前景导电材料是电子封装领域中至关重要的一部分。
它们能够提供电流传输、热传导和机械支撑等多种功能,使得电子设备的性能得到提升。
随着科技的不断进步,多功能导电材料正成为电子封装中的热门研究领域。
本文将探讨多功能导电材料在电子封装中的应用前景。
一、导电材料的概述导电材料是指具有较高导电率的材料,常见的导电材料包括铜、银、金等金属,以及碳纳米管、导电聚合物等有机材料。
这些材料能够提供优异的电导率,并且在电子封装中发挥关键作用。
二、传统导电材料的局限性传统导电材料在一些特殊环境或功能需求下存在一定的局限性,比如铜的耐高温性能一般较差,导电聚合物则可能受到湿气等因素的影响。
这些导电材料的局限性限制了电子封装技术的进一步发展。
三、多功能导电材料的优势多功能导电材料是能够在传导电流的基础上实现其他功能的导电材料。
常见的多功能导电材料包括导电高分子复合材料、导电纳米材料等。
这些材料在电子封装中具有以下优势:1. 优异导电性能:多功能导电材料具有较高的导电率,能够满足电子设备高速传输电流的需求。
2. 耐高温性能:相比传统导电材料,多功能导电材料往往具有更好的耐高温性能,能够在高温环境下发挥稳定的导电功能。
3. 优良机械性能:多功能导电材料具有优异的机械强度和韧性,能够提供电子封装中的机械支撑功能。
4. 热传导性能:多功能导电材料不仅具备导电功能,还能够提供较好的热导性能,帮助电子设备散热,提高整体性能。
四、多功能导电材料的应用前景多功能导电材料在电子封装中的应用前景广阔。
首先,多功能导电材料可以应用于柔性电子封装领域。
由于其具备较好的机械性能和导电性能,可以制备柔性、弯曲的电子封装材料,为柔性电子设备的发展提供有力支撑。
其次,多功能导电材料在高温环境下的应用潜力巨大。
传统导电材料在高温环境下容易熔化或失去导电性能,而多功能导电材料可以在高温环境下保持较好的导电性能和稳定性。
此外,多功能导电材料还可以应用于电子封装中的散热领域。
微电子封装用各向异性导电胶膜的研究进展
The Recent Devel opment of An isotropic Con duct ive Adhesive Fil ms f or Microelectron ic Pac kaging
CH EN Yi n g 1 , YU Fe n g- bi n 1 , TIAN Mi n- bo 2 ( 1. S han don g Ti an n uo Phot oelect ric M ateri al Co. L t d , J i nan 250300 , Chi na ; 2. Depart m ent of M ateri als S cience an d Engi neeri ng , Tsi ngh ua U i versi t y , B ei j i ng 10084 , Chi na) Abstract : Wi t h t he de vel op me nt of mic r oel ect r onic p ac ka gi ng t ec h nol ogi es , a nis ot r opic conduct i ve a dhesi ve f il ms a r e wi del y us e d as one ki nd of l e a d-f r e e i nt e r con nect mat e rials i n t he el ect r onic p roducts . This pape r int roduced t he cons t r uction , elect rical conduction mechanis m , pe rf or mance i nde x a nd t he r ece nt de vel op me nt of a nis ot r opic conduct i ve a dhesi ve f il ms , w hic h ca n help de vel op new conductive adhesive films us ed as microelect ronic int e rconnection mat e rials wit h excelle nt perf or mance p rice ratio. Key words :a nis ot r opic conduct i ve a dhesi ve f il m ; el ect r onic p ac ka gi ng ; p r op e r t y ; r es e a r c h p r og r es s
导电胶的研究进展
导电胶的研究进展随着现代科学技术的高速发展,电子仪器正在向小型化、微型化、高集成化方向迈进,导电胶作为一种新兴的绿色环保微电子封装材料,广泛应用于电子产品中。
本文介绍了导电胶的组成,从宏观和微观角度对导电机理进行了概述,并对国内外最新成果进行了综述,最后对各向异性导电胶的发展前景作了展望。
标签:导电胶;导电机理;电阻率;接触电阻随着微电子技术的飞速发展和应用前景的日益广阔,对集成电路集成度的要求必然会越来越高,电子元器件尺寸和引线间距随之不断缩小,封装的密度不断提高而体积却相对缩小,锡/铅焊接的0.65 mm最小节距远远满足不了导电连接的实际需求。
为适应这一发展趋势,导电胶已成为电子封装领域一种主要替代锡/铅焊料的材料。
与Sn/Pb焊料相比,导电胶具有无环境污染、细间距和超细间距的互连能力、成本低、环境兼容性好、粘接温度低、分辨率高和使用步骤简单等优点,更能满足现代微电子工业对导电连接的需求[1~5]。
1 导电胶的组成导电胶是由粘料、导电填料、固化剂、稀释剂、增韧剂和其他一些助剂组成[6]。
粘料一般为环氧树脂、聚酰亚胺酚醛树脂、丙烯酸酯和其他热固性树脂等。
导电填料分为金属填料、镀银填料、无机填料和混合填料。
金属有金粉、银粉、铜粉、镍粉、羰基镍钯粉、钼粉、锆粉、钴粉;还有镀银金属粉、镀银无机填料粉等镀银填料;无机填料常用的有石墨、炭黑、石墨烯、纳米石墨微片或石墨炭黑混合物;混合填料就是金属与无机填料或片状金属与粒状金属的混合物[7~15]。
2 导电胶的导电机理关于导电机理目前主要有渗流理论和隧道效应2个理论。
2.1 渗流理论[16~17]渗流理论即宏观的导电通道学说,主要是指导电粒子间的相互接触,形成通路,使导电胶具有导电性。
导电胶干燥固化之前,在胶粘剂和溶剂中的导电填料处于独立状态,不相互接触。
导电胶固化或干燥后,由于溶剂的挥发和胶粘剂的固化而引起胶粘剂体积收缩,使导电填料互相间形成稳定连续的接触,因而呈现导电性。
微电子封装用导电胶的研究
微电子封装用导电胶的研究【摘要】随着经济社会的发展和科学技术水平的迅速提高,电子产品逐渐向小型化、数字化、智能化、便携化等方面发展,微电子封装用导电胶以其绿色、环保、无污染的特性逐渐取代了传统的Pn/Sn材料,并作为电子时代工业材料的主流被广泛使用和推广。
本文主要研究了微电子封装用导电胶的组成和分类以及不同结构的用途和优势,研究了导电胶的发展进程和可靠性评估,提出了导电胶在微电子封装技术中的作用和价值,并为电子数码技术的不断发展提供了借鉴。
【关键词】微电子封装;导电胶;可靠性;研究进展一、引言随着经济全球化的发展和互联网时代的相继到来,电子数码产品广泛在工业、农业、商业等不同领域得到应用。
而随着电子数码技术的不断发展,对电子封装技术的要求越来越严格,尤其是从上世纪末起,电子产品逐渐趋向于小型化,自身体积越来越小,如智能手机、笔记本电脑、Mp3、Mp4等产品的相继出现,使得大量的电子产品可以随身携带,为个人的日常工作和生活带来了极大地便利,其半导体芯片的集成度也越来越高,功能也越来越多,数据处理能力由单层处理向多层处理发展,并出现立体化技术。
不同电子数码技术集成化的发展对电子封装提出了更高的要求,数码芯片上I/O的单位面积增加,密度增大。
原始的电子封装多采用Pn/Sn材料的焊接,由于当时的数码产品多具有体积巨大,不可携带的特点,Pn/Sn材料具有成本低、稳定性强、结构强度大、加工塑性和润湿度较高等优势而在原始电子封装中广泛应用。
然而随着数码产品不断微型化发展,Pn/Sn材料本身的密度大、质量大、扭曲性弱、易腐蚀等弊端逐渐暴露,Pn/Sn逐渐被导电胶取代。
大量数据研究表明,铅对于不同年龄段的人群都有着较大的危害,如影响儿童的发育、青少年的反应快慢、成年人的血压和血液循环水平等。
而导电胶相对于Pn/Sn材料而言,极大地降低了铅等重金属对人体带来的健康危害,因此得到了广泛推广,微电子封装用导电胶已经成为电子数码技术的一种发展趋势。
导电橡胶的应用于柔性电子器件研究
、、、导电橡胶的应用于柔性电子器件研究导电橡胶的应用于柔性电子器件研究随着柔性电子技术的发展,柔性电子器件因其柔性、轻量、可弯曲等特点而越来越受到人们的关注。
而导电橡胶作为一种特殊的材料,其导电性能和柔性特点的结合使其成为柔性电子器件制造中的重要材料之一。
本文将详细讨论导电橡胶在柔性电子器件中的应用及其研究进展。
一、导电橡胶的基本概念导电橡胶是一种具有导电性能的橡胶材料,其导电性能与橡胶的柔性特点相结合,可以广泛应用于柔性电子器件的制造中。
导电橡胶的制备方法有很多种,最常见的是将导电填料添加到橡胶中,使橡胶成为导电材料。
填料一般会使用导电碳黑、导电银粉、导电金属等。
导电橡胶的导电性能与填料的种类、添加量和橡胶的种类有关。
导电橡胶具有以下特点:首先,导电橡胶具有良好的柔性和弹性,可以弯曲和拉伸而不损坏导电性能;其次,导电橡胶具有较好的耐腐蚀性能,可以长时间使用在潮湿或酸碱环境中;第三,导电橡胶具有较好的耐磨性和耐热性,可以在高温或高速摩擦环境下使用。
二、导电橡胶在柔性电子器件中的应用导电橡胶在柔性电子器件中的应用主要体现在以下几个方面:1. 柔性电极导电橡胶可以作为柔性电极的材料,用于制造柔性电子器件中的电极。
导电橡胶作为电极材料具有良好的柔性、耐腐蚀性和导电性能,可以弯曲和拉伸而不影响导电性能,同时可以适应各种形状的电子器件的制造。
2. 柔性传感器导电橡胶可以作为柔性传感器的材料,用于制造柔性电子器件中的传感器。
导电橡胶作为传感器材料具有灵敏度高、响应速度快、可重复使用等特点,可以用于制造柔性电子器件中的压力传感器、应变传感器等。
3. 柔性电子线路导电橡胶可以作为柔性电子线路的材料,用于制造柔性电子器件中的电子线路。
导电橡胶可以制成各种形状的线路,可以适应各种形状的电子器件的制造,同时具有优异的导电性能和柔性特点,可以保证电子器件在弯曲和拉伸后仍然具有优异的导电性能。
三、导电橡胶在柔性电子器件中的研究进展近年来,导电橡胶的应用于柔性电子器件中得到了广泛的研究和探索。
导电胶在电子行业的应用有哪些
导电胶在电子行业的应用有哪些随着电子技术的不断发展,电子行业对导电胶的需求变得越来越大。
导电胶是一种能够导电的胶水,其材料主要由导电粒子、胶水及助剂等组成。
导电胶在电子行业应用广泛,不仅可以提高设备的工作效率,还能降低产品成本。
本文将就导电胶在电子行业的应用进行探讨。
1、导电胶在电路板上的应用导电胶可以在电路板上作为桥梁的作用,将两个不同的电子元件直接相连。
在制作电子电路时,必定会遇到电子元器件需互相连接,而导电胶的导电效果良好,所以在电路板的制作中应用广泛。
导电胶更加可靠,因为是一种直接在元器件之间连接的手段,更加灵活性。
2、导电胶用于屏幕显示器的应用现在越来越多的电脑用户开始使用自己的屏幕显示器,而导电胶可以用来制作屏幕显示器的电缆连接器和密封胶等。
导电胶的高粘度和抗震能力特别强,因此可以用在屏幕显示器、笔记本电脑电缆连接器的制作中。
3、导电胶在电子设备保护方面的应用导电胶可以用来制作电子设备的保护层,用来防止水、氧化、灰尘以及微生物等的侵袭。
通常在电子设备如手机、电脑等电子设备内部的定位部位涂上导电胶,可以用来防止电路板中的元器件失控。
4、导电胶在电容器制作中的应用导电胶可以使用在电容器制作中,以加强电子元件之间的粘性,从而提高电容器的工作效率。
导电胶的导电性能非常优良,所以在制作电容器的过程中可以用导电胶来链接电极,并增加电容器的工作效率。
5、导电胶在触摸屏显示器的应用导电胶在触摸屏上的应用一直得到了广泛的推广。
导电胶可以与其他材料完美结合,能够带来非常优秀的导电介质效果。
在触摸屏上,导电胶可以形成导电线,实现触摸与电子执行器之间的物理联系。
总结:以上就是导电胶在电子行业中的应用,导电胶作为一种高效、经济的新型导电材料,因其具有高导电性、优良的粘附力和很高的稳定性,已被广泛应用于电子行业,极大地提高了电子设备的性能和品质。
未来,随着科技的不断发展,导电胶还将拥有更加广泛和深入的应用。
导电胶的研究进展
包装工程第45卷第5期·8·PACKAGING ENGINEERING2024年3月导电胶的研究进展晏子强1,王永生2,谭彩凤1,呼玉丹1,余媛1,高文静1,陈寅杰1,辛智青1*(1.北京印刷学院北京市印刷电子工程技术研究中心,北京102600;2.贵州省仁怀市申仁包装印务有限责任公司,贵州仁怀564512)摘要:目的综述电子封装中用于代替锡铅焊料的导电胶的研究进展,对导电胶未来研究方向进行展望,为导电胶的应用提供参考。
方法从导电胶的组成、导电机理、类型入手,重点介绍导电胶应用时的关键性能要求与测试方法,并总结近几年在提高导电性、稳定性及降低固化温度、成本等方面的研究进展。
结果对导电胶中基体树脂进行改性并选择合适的导电填料(形状、组成),可改善导电胶的固化条件,并提高导电胶的导电性能、黏结性能、耐久性,满足苛刻应用环境下对器件连接高可靠性的要求。
结论相比传统铅锡焊料焊接的方式,导电胶具有绿色环保、连接温度低、分辨率高等特点。
因此导电胶适用于电子封装与智能包装领域。
目前导电胶的研究方向主要为提高导电性、黏结强度以及黏结稳定性。
但是在面对固化时间长、耐湿热性弱、成本较高等缺点时,仍需不断优化组成,以满足实际应用要求。
关键词:导电胶;基体树脂;导电机理;体积电阻率;黏结性能中图分类号:TB34 文献标志码:A 文章编号:1001-3563(2024)05-0008-10DOI:10.19554/ki.1001-3563.2024.05.002Research Progress in Conductive AdhesivesYAN Ziqiang1, WANG Yongsheng2, TAN Caifeng1, HU Yudan1, YU Yuan1,GAO Wenjing1, CHEN Yinjie1, XIN Zhiqing1*(1. Beijing Engineering Research Center of Printed Electronics, Beijing Institute of Graphic Communication,Beijing 102600, China; 2. Shenren Packaging & Printing Co., Ltd., Guizhou Renhuai 564512, China)ABSTRACT: The work aims to review the research progress of conductive adhesives in electronic packaging and prospect the future research direction of conductive adhesives and provide reference for the application of conductive adhesives. From the composition, conductive mechanism and types of conductive adhesives, the key performance requirements and test methods of conductive adhesives in application were emphatically introduced, and the research progress in improving conductivity and stability and reducing curing temperature and cost in recent years was summarized. The modification of the matrix resin in the conductive adhesives and selection of appropriate conductive fillers (shape and composition) could improve the curing conditions of the conductive adhesives, improve their conductivity, adhesion and durability, and meet the requirements for high reliability of device connection in harsh application environment. Compared with the traditional lead-tin solder welding method, conductive adhesives have the characteristics of environmental protection, low connection temperature and high resolution. Therefore, conductive收稿日期:2023-11-17基金项目:北京市教委科技一般项目(KM202110015007);国家自然科学基金面上项目(62371051);北京印刷学院科研平台建设-北京市印刷电子工程技术研究中心项目(20190223003);北京市自然科学基金(KZ202110015019)*通信作者第45卷第5期晏子强,等:导电胶的研究进展·9·adhesives are suitable for electronic packaging and intelligent packaging. At present, the research direction of conductive adhesives is mainly to improve conductivity, bonding strength and bonding stability. However, in the face of the shortcomings of long curing time, weak resistance to damp heat and high cost, it is still necessary to continuously optimize the composition to meet the practical application requirements.KEY WORDS: conductive adhesives; matrix resin; conductive mechanism; volume resistivity; adhesion随着电子工业的发展,电子元器件体积不断缩小、电子产品集成度不断提高,对电子器件封装材料的内应力、黏结力、导热性、电性能都提出了更严格的要求[1]。
电子封装中导电胶的应用研究
电子封装中导电胶的应用研究关键信息项:1、导电胶的类型:____________________________2、应用场景:____________________________3、性能指标:____________________________4、研究方法:____________________________5、实验设备:____________________________6、数据分析方法:____________________________7、预期成果:____________________________1、引言11 电子封装的重要性及发展趋势111 简述电子封装在电子行业中的关键作用112 分析当前电子封装技术的发展动态和面临的挑战12 导电胶在电子封装中的地位121 阐述导电胶作为一种关键封装材料的特点和优势122 强调导电胶对提升电子封装性能的重要性2、导电胶的类型与特性21 常见导电胶的分类211 按照导电粒子类型分类(如金属粒子、碳纳米管等)212 按照固化方式分类(热固化、光固化等)22 不同类型导电胶的性能特点221 导电性222 粘结强度223 耐热性224 耐湿性3、导电胶在电子封装中的应用场景31 集成电路封装311 芯片与基板的连接312 倒装芯片封装中的应用32 电子元器件封装321 电阻、电容等无源元件的封装322 传感器等有源元件的封装33 印刷电路板(PCB)制造331 孔金属化332 线路连接4、导电胶性能指标的评估与测试41 导电性测试方法411 电阻测量412 表面电阻率和体积电阻率测定42 粘结强度测试421 拉伸测试422 剪切测试43 热性能测试431 热膨胀系数测定432 玻璃化转变温度测量44 耐湿性测试441 湿度老化试验442 水汽渗透测试5、研究方法与实验设计51 实验材料的选择511 不同类型导电胶的选取512 配套的封装基板和电子元件52 实验参数的设定521 固化条件(温度、时间、光照强度等)522 施胶厚度和面积53 实验流程的规划531 样品制备步骤532 性能测试的先后顺序和频率6、实验设备与条件61 主要实验设备清单611 高精度电阻测量仪612 万能材料试验机613 热分析仪器(如 DSC、TGA 等)614 湿度试验箱62 实验环境要求621 温度和湿度控制622 洁净度要求7、数据分析与结果讨论71 数据处理方法711 统计分析712 图表绘制72 结果讨论721 不同类型导电胶性能的对比722 实验参数对导电胶性能的影响规律723 性能优化的方向和潜力8、预期成果与应用展望81 预期研究成果811 形成导电胶性能优化的技术方案812 发表相关学术论文82 导电胶在电子封装领域的应用展望821 在新兴电子设备中的潜在应用822 对电子封装行业发展的推动作用9、结论91 研究工作的总结92 研究的不足之处及未来改进方向以上协议内容仅供参考,您可以根据实际需求进行修改和完善。
集成电路封装中导电胶的材料与性能研究
新型建耐集成电路封装屮导电胶的材料与性能研究Study on materials and properties of conductive adhesive in IC package李彦林(甘肃林业职业技术学院,甘肃天水741020)摘要:为满足人们对各种建材的高晶质、高质量的需求,对相关的集成电路封装技术的要求也在日益提高在集成电路封装技术中,导电胶作为一种具有一定导电性能的胶黏剂,在微电子封装、印刷电路板、在线键合、导电线路粘接等电子领域,得到了广泛的应用.本文对集成电路封装技术中导电胶的材料与性能进行研究,以提升导电胶的整体质量与性能,提高与之相关的产品的品质关键词:集成电路封装;导电胶;材料;性能Abstract:In order to meet people's demand for high quality and high quality of all kinds of building materials,the requirements of integrated circuit packaging technology are also increasing・In integrated circuit packaging technology,conductive adhesive, as a adhesive with certain conductive properties,has bee n widely used in microelectronic packaging,printed circuit board,on l ine bonding,bon d ing con d uctive lines and other electronic fields.In this paper,the materials and properties of conductive adhesive in integrated circuit packaging technology are studied to improve the overall quality and properties of conductive adhesive and the quality of related products.Key words i ntegrated circuit packaging;Conductive adhesive;materials;performance中图分类号:TN405文献标识码:B文章编号:1003-8965(2019)02-0041-02随着电子信息技术及智能家居行业的发展,以地产建筑、装修建材、家具家电、卫浴空净等为代表的传统产业,快速向物联网靠拢,对集成电路、通讯技术、传感器技术等产生了极大的需求。
导电胶的研究进展
第1期 电子元件与材料 Vol.21 No.1 2002年1月 ELECTRONIC COMPONENTS & MATERIALS Jan. 2002 导电胶的研究进展倪晓军,梁彤翔(清华大学核能技术设计研究院新材料研究室,北京 102201) 摘要:导电胶作为无铅连接材料的一种,近年来在电子封装中得到越来越多的重视。
导电机理、组成及老化性能的研究成为导电胶实用化的关键因素。
各向异性导电胶是连接用Pb/Sn 合金的理想替代材料。
关键词:电子封装;导电胶;导电机理;老化性能 中图分类号:TM24文献标识码:A文章编号:1001-2028(2002)01-0001-03Progress in Research on Electrically Conductive AdhesivesNI Xiao-jun, LIANG Tong-xiang(New Materials Division, Institute of Nuclear Energy Technology, Tsinghua University, Beijing 102201) Abstract : As one type of lead-free interconnect materials, ECA (Electrically Conductive Adhesives )has become an important area of research within the last few years. Conductive mechanism, components, and aging properties are key elements for the using of ECA. ACAs are ideal replacements of Pb/Sn interconnected materials.Key words : electronic packaging; ECA; conductive mechanism; aging propertiesPb/Sn 焊料是印刷线路板上基本的连接材料,SMT (Surface Mount Technology )中常用的也是这种材料。
导电胶研究现状及其在LED产业中的应用
21 .银粉 的选择 不 同粒径和形貌 的银粉均会对导 电胶 的性能产生 较大影响 , 目前选用银粉的粒径一般在2 m 1 m ~0
之 间 。熊胜 虎等人 [ 9 通过研 究不 同形貌 和尺寸的银粉 对 导 电胶性 能 的影 响发现 ,同等质量 的 片状银粉 较
A pia i ni E n u ty p l to nL D I d s r c
W AN Ch o W AN o gqn , a’ G H n .i WANG Ln ’ ig
. .
Y N h u, H N u . n A GZ o Z A GG ou j
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系的电阻。
发现 随着 树脂 固化 收缩 率 的提 高 ,导 电胶 的导 电性
能 出现 了明显 的提 升 。这要 是 因为树 脂具 有大 的
固化 收缩 率能 促进银 粉 之间更 好 的接触 ,从 而提 高
导 电胶 的导 电性能 。 1 I 3耐热性
由于L D E 在使用 过程 中会不断散发 出热量 ,因此
电子工艺技 术
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21年9 第3卷第5 01 月 2 期
DMC在电子封装中的应用研究
DMC在电子封装中的应用研究随着科技的迅猛发展,电子产品在我们日常生活中扮演着愈发重要的角色。
对于任何一款电子设备而言,电子封装技术都是关键环节之一。
而在电子封装中,DMC(Direct Metal Copper)作为一种先进的封装材料,具有良好的导电性和导热性能,正逐渐成为研究的热点之一。
本文将探讨DMC在电子封装中的应用研究,从导电性、导热性、可靠性以及制备工艺等方面进行讨论。
首先要介绍的是DMC在电子封装中的导电性应用研究。
DMC由于其高导电性,可以作为电子封装中的导电路径,用于传输电流。
研究表明,与其他常用导电材料相比,DMC的电导率更高,阻抗更低。
因此,DMC在高频电路、射频设备、电子集成电路等领域的应用前景十分广阔。
研究者们通过对DMC导电性的研究,发现其导电性能不仅受到DMC的表面形貌、晶体结构等因素的影响,还受到了制备工艺和材料配比的影响。
进一步的研究也可以从材料中其他成分添加的角度出发,进一步提高DMC的导电性能。
其次,导热性也是DMC在电子封装中的主要应用方向之一。
由于电子设备的高功率密度,散热是电子封装中必不可少的一个问题。
DMC的高热导率使其成为优秀的散热材料,可以将电子元件快速地散热至环境中。
DMC的导热性能主要由材料的晶体结构、材料内部的缺陷、材料组分配比等因素影响。
研究者们发现,通过合适的制备工艺和调整材料配比,可以进一步提高DMC的导热性能。
此外,研究者们也发现,通过对DMC导热性能的研究,可以为电子设备的散热解决方案提供新的思路和方法。
另外,DMC在电子封装中的可靠性研究也是一个重要的研究方向。
电子设备在使用过程中,会经历温度变化、振动、湿度等多种环境因素的影响,这些因素可能会对电子封装材料的性能造成损害。
DMC作为电子封装材料,其稳定性和可靠性是研究者们关注的焦点。
研究表明,随着DMC的使用时间增加,材料的电阻率会有所变化,且变化幅度与使用环境有着一定的关联。
电子封装用纳米导电胶的研究进展_周良杰
Lee等[13]在聚醋酸乙烯酯(polyvinyl acetate, PVAc)基体中用纳米尺寸的Ag粒子,部分或全部代 替微米尺寸的Ag粒子,然后测量不同银的质量分数下 导电胶的电阻率。研究发现加入约质量分数2.5%的纳 米填料带来电阻率显著下降。当填料加入量在渗流阈 值附近,且微米级的Ag粒子之间未连接时,添加少量 的纳米尺寸Ag颗粒有助于建立导电网络,从而降低导 电胶的电阻率。然而填料加入量在渗滤阈值以上时, 所有的微米尺寸的粒子已连接,纳米粒子的加入似乎 只是增加粒子之间的接触电阻。其结果是纳米银导电 胶的总电阻(导电胶互连的总电阻为导电填料之间的 电阻、导电填料和焊盘的电阻及导电填料本身的电阻 之和)增加。Kotthaus等[14]的研究表明,导电胶在固 化时,纳米银颗粒能表现出烧结行为,他们将尺寸范 围50 nm~150 nm的Ag颗粒烧结为几个微米的多孔网 络结构,这使粒子之间的接触点的数目明显减少,从 而降低互连电阻。 3.3 纳米镍粒子ICAs
Wu等[11]研发一种环氧树脂基纳米银线填料的纳 米ICAs,并与另外两种微米级银颗粒填料ICAs比较 了电性能和机械性能。这种纳米线是一种天然多晶体 材料,直径约30 nm,长度1.5 nm。银纳米线ICAs在 低导电填料量(质量分数56%)的情况下,体积电阻 率显著低于1 μm或100 nm Ag粒子导电胶的体积电阻 率。这是因为纳米线之间的隧道效应使纳米线之间 的接触电阻较低。在相同的填料质量分数(如56%) 下,银纳米线ICAs的剪切强度与1 μm或100 nm Ag粒 子导电胶的相近。但是要获得相同的导电率,微米级 Ag粒子填料ICAs的导电粒子填入量必须至少达到质量 分数75%,此时其剪切强度又低于质量分数56%的银 纳米线ICAs的,因其填料质量分数过高。
电子封装中导电粘合剂的应用研究
电子封装中导电粘合剂的应用研究哎呀,要说这电子封装里的导电粘合剂啊,那可真是个神奇的存在!先跟您讲讲我之前的一次亲身经历。
有一回,我去一家电子厂参观,正好碰到他们在进行电子封装的操作。
那场面,一堆密密麻麻的电子元件摆在那儿,工人们熟练地拿着各种工具和材料忙碌着。
我就特别好奇地凑过去看,看到他们正在小心翼翼地使用导电粘合剂把那些小小的元件连接起来。
我就站在旁边,眼睛都不敢眨一下,就怕错过什么关键的步骤。
只见那工人师傅先把导电粘合剂挤出一点在元件的接口处,然后用一个特别细小的工具轻轻涂抹均匀。
我当时心里就在想,这小小的粘合剂能行吗?后来才知道,这小小的导电粘合剂作用可大了去了。
在电子封装中,它就像是一个默默无闻的幕后英雄。
首先,它能提供良好的导电性。
这意味着电流可以在电子元件之间顺畅地传输,不会出现卡顿或者中断的情况。
就好比我们在路上开车,道路畅通无阻,能快速到达目的地。
要是这导电性不好,那电子设备就可能会出现故障,比如信号不稳定、功能失效等等。
而且,导电粘合剂的粘结强度也很重要。
它得把那些电子元件紧紧地粘在一起,不能轻易松动或者脱落。
不然,设备在使用过程中,万一哪个元件掉了,那可就麻烦大了。
想象一下,您正用着手机,突然里面的某个元件掉了,手机直接黑屏,这得多闹心啊!还有啊,这导电粘合剂的稳定性也不能忽视。
在不同的环境条件下,比如温度变化、湿度变化,它都得保持良好的性能。
不能说天气一热或者一潮湿,它就失效了。
在实际应用中,不同类型的电子封装对于导电粘合剂的要求也不太一样。
比如说,在一些小型化、高密度的封装中,就需要导电粘合剂具有更高的精度和更小的体积。
这就像是在一个小小的空间里,要把所有的东西都安排得井井有条,不能有一点差错。
而在一些对可靠性要求特别高的电子设备中,比如航空航天领域的设备,导电粘合剂不仅要性能好,还得经得起各种极端条件的考验。
这就好比是要选拔一名超级战士,不仅要有过硬的本领,还要能在各种恶劣环境下生存和战斗。
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电子封装用导电胶的研究进展与应用摘要:随着微电子工业的发展,导电胶替代传统的锡铅焊料已经成为一种发展趋势。
本文介绍了导电胶的组成和分类、导电机理及国内外导电胶的研究现状和发展方向。
着重介绍了各向异性导电胶(ACAs)的研究现状和未来的发展。
关键词:各向异性导电胶;电子组装;研究发展。
The Recent Development and Application of AnisotropicConductive Adhesives for Eletronic PackagingAbstract: As the development of electronic industry, conductive adhesives have been a good alternative available to replace traditional Pb/Sn solder. This paper introduces the ingredients and classification of conductive adhesives, as well as the electric conduction mechanism and the recent research progress and development. This paper highlights the recent research progress and future development.Keywords: ACAs, Electronic Packaging, Research Progress.1 引言随着科技发展,电子产业突飞猛进,但是它给人带来便利的同时也给人带来了危害。
如许多电子电气产品中铅、镉、汞、六价铬、聚溴联苯(PBB)和聚溴二苯醚(PBDE)等是多种有毒有害物质。
其中作为焊接用的锡铅焊料就是污染源之一。
1986—1990 年, 美国通过了一系列法律禁止铅的应用, 瑞典政府提议在2001 年禁止在电路板上使用含铅焊膏, 日本规定2001年限制使用铅。
[1]欧盟 1998年 4月提出的WEEE /Ro HS指令,已于 2003年 2月 13日生效。
该指令要求进入欧盟的电子、电气产品须满足以下要求:(1)有毒有害物质, 包括铅、镉和汞等,含量不能超过法律规定值; (2)废弃物的处理要符合法律规定,否则不能进入欧盟市场。
[2,3]此外,随着电子产品向小型化、便携化方向发展。
器件集成度的不断提高,传统的Pb/Sn焊料存在一系列材料及工艺问题,已经不能满足工艺要求,迫切需要开发新型连接材料。
目前,各国都在抓紧研究Pb/Sn合金焊料的替代品。
其中,在微电子组装领域,导电胶膜是代替传统的Pb/Sn焊料的选择之一。
与传统的Ph/Sn焊料相比,导电胶可以制成浆料,实现很高的线分辨率,而且导电胶工艺简单,易于操作,可提高生产效率,同时也避免了锡铅焊料中重金属铅引起的环境污染。
2 导电胶的组成导电胶一般由预聚体、稀释剂、交联剂、催化剂、导电填料以及其他添加剂组成。
其中预聚体作为主要组分含有活性基团,为固化后的聚合物基体提供分子骨架。
预聚体也是粘结强度的主要来源。
导电胶的力学性能和粘结性能主要是由聚合物基体决定。
稀释剂的作用是用来调节体系粘度,使之适合工艺要求。
稀释剂一般分为2类:一类不参与交联反应,仅仅起调节作用,固化前需要去除;另一类含有活性端基,可以参加交联反应,固化前不需去除,固化后成为体系的一部分。
交联剂是多官能团化合物,可以连接预聚体,形成网络结构,也是固化后体系的一部分。
预聚体、稀释剂以及交联剂是构成固化体系的主要成分。
催化剂可以提高固化速度,降低固化温度。
为提高固化后导电胶的强度和韧性,有时还需要添加一定的增强剂和增韧剂。
导电填料有碳、金属、金属氧化物3大类,常以球形、片状或纤维状分散于基体中构成导电通路。
导电填料的力度和形状对导电胶的导电性能有直接影响,粒度大的填料导电效果好,但连接强度降低;不定形的填料导电性能和连接强度优于球形的,但各向异性导电胶只能用粒度分布较窄的球形填料。
3 导电胶的分类导电胶种类很多, 按基体组成可分为结构型和填充型两大类。
结构型是指作为导电胶基体的高分子材料本身即具有导电性的导电胶;填充型是指通常胶粘剂作为基体,而依靠添加导电性填料使胶液具有导电作用的导电胶。
按组份分类,导电胶可分为单组份导电胶与双组份导电胶。
其中,双组份导电胶中,由于预聚体和交联剂反应活性较高,因此要将组成成分中预聚体与交联剂分开存放,使用时现混现用,其他成分按照反应性活等因素分配。
而单组份导电胶中含有各种成分,可以直接使用。
所以单组份导电胶需要低温储存,而双组份导电胶可以在室温下存放。
按照固化体系分,导电胶一般分为室温固化导电胶、中温固化导电胶、高温固化导电胶以及紫外光固化导电胶。
其中,室温固化导电胶比较不稳定,室温储存时体积电阻率容易发生变化;高温导电胶高温固化时金属粒子易氧化,固化时间要求必须较短才能满足导电胶的要求。
目前国内外应用较多的是中温固化导电胶(低于150℃),其固化温度适中,与电子元器件的耐温能力和使用温度相匹配,力学性能也较优异, 所以应用较广泛。
而紫外光固化导电胶将紫外光固化技术和导电胶结合起来,赋予了导电胶新的性能并扩大了导电胶的应用范围,可用于液晶显示电致发光等电子显示技术上。
在填充型导电胶中添加的导电性填料,通常均为金属粉末。
由于采用的金属粉末的种类、粒度、结构、用量的不同,以及所采用的胶粘剂基体种类的不同,导电胶的种类及其性能也有很大区别。
按导电粒子的不同, 导电胶可分为金、银、铜、碳系导电胶。
金价格昂贵,一般只用在高精端领域,例如航天产业;而银系导电胶的中,银离子会产生迁移,容易造成导电胶不稳定;铜系导电胶是目前为止运用最广泛,最稳定的一种,铜的价格低廉,导电性能仅仅略低于银粉;碳黑、石墨等由于存在性能或使用上的问题而不宜使用。
[4]而最为广泛的分类还是按导电方向来分,可分为各向同性导电胶(ICAs,Isotropic Conductive Adhesives)和各向异性导电胶(ACAs,Anisotropic Conductive Adhesives)。
ICA中电流传导没有固定的方向,而ACA粘接时只能在较薄的Z轴方向实现电传导在 X-Y平面中由于填料颗粒之间无法相互接触而不能实现电传导。
[5] ICA与ACA之间这种导电性质的差异可以通过渗流理论来加以解释。
[6]渗流理论中假设一种渗透物要通过渗透或扩散才能到达某一媒介的另一端当媒介的密度达到临界值时渗透物从媒介一端到达另一端的渗透速率会突然增加。
如图1所示。
[7] 在电子器件的制造和装配中,采用各向同性导电胶连接易产生短路,而选用各向异性导电胶则不会,从而保证了器件质量并提高产品合格率,因此各向异性导电胶应用更为广泛。
图1:导电粒子填充量与导电能力之间关系的渗流理论解释图2:导电胶用于倒装芯片互连中互连结构示意图4 导电胶的导电机理导电胶的导电性通常认为是通过两种形式实现的:(1)通过导电填料间的直接接触产生传导;(2)通过导体之间的电子跃迁,即隧道效应,产生传导。
而对于各向异性导电胶,目前,导电机理概括起来有3种:(1)导电通道学说:导电粒子相互连接成链,电子通过链移动而导电;(2)隧道效应学说:除了粒子之间的接触,电子也可在导电粒子间迁移而导电;(3)电场发射学说:由于导电粒子之间的高强电场,产生发射电流而导电。
导电通道学说主要用来解释电阻率与填料浓度的关系,它并不涉及导电的本质,只是从宏观上解释导电胶的导电现象;隧道效应理论是应用量子力学来研究导电胶与导电粒子间隙的关系,它与导电填料的浓度及导电胶使用温度有直接的关系;而电场发射理论只是隧道效应导电机理中一种比较特殊的情况。
[8]5 导电胶的应用与局限性导电胶在用于微电子封装时,由于其本身力学性能和电学性能的差异,所以选择性地进行了应用。
ICA 因具有较高的导电颗粒填充量,故主要用于裸片或芯片的贴装技术中; 倒装芯片封装技术(Flip Chip)中所用的导电胶既有 ICA, 又有ACA ,其中ACA 的优势非常明显,特别是在平板显示器(FPD)和液晶显示器(LCD)的封装过程中更是如此。
另外,ACF 在LCD 平板、印制线路板( PWB) 、玻璃衬底芯片(COG)和柔性芯片(COF)的载带封装(TCP) 中具有重要作用, 并已用于微细间距器件的生产。
[9~11]图2为两种导电胶用于倒装芯片互连中互连结构的示意图。
导电胶的应用也存在一些限制和不足之处,如有限的抗冲击性、接触电阻的不稳定性和界面的分层失效等导电胶连接的可靠性问题变得越来越突出[12];另外,不同气候环境下胶体及连接接头力学性能的下降等都对导电胶的应用产生很大的障碍[13]。
所以,深入研究微电子封装中导电胶粘接的可靠性是至关重要的。
6 导电胶互连可靠性研究6.1 失效模式一般来说,多失效模式是胶粘接复合结构的一个重要特征。
基于前人的研究工作[14],胶粘接结构的失效模式可以分为三种: (1)胶粘接失效,也称准界面失效,如图3(a)所示。
该失效模式是指界面粘接强度较低,粘接剂在被粘物表面处发生脱落;(2)粘结剂的失效, 如图3(b)所示,由于粘接剂本体强度低于界面粘接强度,从而发生粘结剂内部的断裂失效;(3)复合失效模式,如图3(c)所示,兼有胶粘接失效和粘结剂失效两种模式。
图3:胶粘结结构的失效形式导电胶互连方式的失效主要是以上述三种失效模式体现的。
Lin 等[15]采用扫描电子显微镜对湿热老化(85℃/85%RH)后的COG试样的剪切断面进行观察发现:未经过湿热老化处理的试样其断裂面表现出一定的延性,部分胶体被拉伸后才断裂,此时应该属于胶膜内部的断裂,也即粘结剂的失效。
随着湿热老化试验的进行,导电胶膜的连接逐渐失去延性,以界面裂纹高速扩展的脆断为主要的失效模式,通常称之为粘接界面的断裂失效(简称胶粘接失效)。
考虑到导电胶粘接结构的失效模式,对导电胶本体的力学性能和界面粘接可靠性展开研究是非常重要的。
6.2 影响因素外力载荷、温度和湿度等环境因素,以及各组件性能对导电胶粘接部件电性能和粘接强度的影响,是其粘接可靠性的主要方面,故许多学者对此展开了研究。
(1)外力载荷对导电胶粘接可靠性的影响:电子器件在元件安装处理的整个生产过程中,不可避免地受到振动等强烈的力学冲击,因此研究冲击载荷对导电胶粘接可靠性的影响引起了广泛的关注。
ASTM D950-1994中给出了冲击实验的规范。
[16] 具体试验规范请参考相关文献。
(2)环境载荷对导电胶粘接可靠性的影响:由于外界环境的干扰,导电胶互连器件的接触电阻不稳定和粘接强度下降是影响导电胶互连可靠性并引起广泛关注的可靠性问题之一。