热固化铜粉导电胶的研究

作     者：马文有 

作者单位：哈尔滨工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：曹茂盛

授予年度：2003年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：导电胶 电子封装 环氧树脂 固化 氧化 

摘      要：电子封装技术是现代电子工业的重要组成部分，封装过程中芯片与基板、芯片与电路之间的互连技术水平限制了电子产品向小型化、便携化发展。Pb／Sn焊料由于分辨率低、环保性能差，已经不能适应技术的发展。利用成本低、环保性能好的导电胶来替代合金焊料已经成为连接材料研究的热点。热固化各向同性导电胶可以满足电子封装过程中芯片与基板、芯片与电路之间的有效连接，是一种很有发展前途的连接材料。 论文选用缩水甘油酯型环氧树脂作为导电胶基体，间苯二胺和二胺基二苯甲烷的低融点混合物作为固化剂，硅烷偶联剂(3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷)改性的铜粉和纳米二氧化硅粒子分别作为导电填料和增韧增强剂，制备了热固化各向同性导电胶。实验比较了不同固化温度、固化时间、固化剂、硅烷偶联剂、导电填料、纳米二氧化硅粒子不同添加量对体系固化性能、连接性能、导电性能的影响。并借助红外吸收光谱、扫描电镜、X射线衍射、热重分析等分析测试手段对导电胶基体胶的制备工艺和参数进行优化，得到了制备导电胶的最佳方案。 实验结果表明，所制备的热固化各向同性导电胶具有制备工艺简单、连接强度高(≥25Mpa)、导电性能好等特点。经过48小时、140℃氧化实验，1000小时室温老化实验后，导电胶仍可以满足实际要求。 另外，论文利用加成聚合理论对导电胶的固化过程以及硅烷偶联剂对铜粉改性的机理进行了分析。