微电子工业用银浆导电填料的制备研究

作     者：王林 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：何泓材;赵曦

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：银浆 导电填料 球形银粉 石墨烯 电阻率 

摘      要：随着微电子组装业向高密度、高集成方向发展,同时为了满足环境保护以及工艺简化的需要,导电浆料取代传统的锡铅焊料作为粘接剂在微电子组装领域的应用受到越来越多研究者的高度关注。但是目前,该领域大部分产品依赖国外进口,国内对微电子工业用导电浆料的研究不足,因此,开发具有自主知识产权的高性能导电浆料将对我国电子工业发展至关重要。本论文针对微电子工业用导电银浆特别是其中最为关键的导电填料开展初步研究。本论文对银浆的传统导电填料银粉的制备进行了初步研究,采用化学还原法,以硝酸银为原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,抗坏血酸为还原剂,在室温下将抗坏血酸溶液缓慢滴入到硝酸银和分散剂的混合溶液中,制备得到分散良好、粒度均匀的球形银粉。通过SEM、XRD等手段对产物的粒径进行了表征,并进一步研究了分散剂、还原剂以及反应温度等工艺条件对纳米银粉粒径的影响规律。在制备获得分散良好的球形银粉基础上,本论文将自制的银粉用作导电填料,采用液态双酚A型环氧树脂E-51为基体树脂,甲基六氢邻苯二甲酸酐(MeHHPA)作为固化剂,2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ)为固化促进剂,制备得到导电银浆。重点研究银粉添加量以及混合球磨时间对导电银浆的性能的影响规律,获得最佳的配方和工艺条件。鉴于石墨烯的优良特性,本论文将石墨烯引入到导电填料,先后制备成石墨烯导电浆料以及石墨烯复合银导电浆料。研究了石墨烯导电浆料随着石墨烯添加量变化的性能变化,但是性能不太理想。因此,本论文以石墨烯复合银颗粒作为复合导电填料,制备导电浆料,并对其性能随添加量的变化进行了研究,获得了优异的性能,在保持浆料具有高的导电性能的同时,其拉伸剪切强度也保持在较高的水平,是一种良好的导电浆料用导电填料。