【摘要】：導(dǎo)電膠是電子元器件封裝、電極和互聯(lián)的關(guān)鍵材料,主要用于表面封裝技術(shù)和敏感元件等電子行業(yè)的各個領(lǐng)域。隨著電子元器件向微型化、多功能化和柔性化等方向發(fā)展,國內(nèi)外正在開展金屬導(dǎo)電填料納米化的研究。其中,納米銀填充導(dǎo)電膠成為該領(lǐng)域的研究熱點。目前,納米銀作為導(dǎo)電填料對導(dǎo)電膠性能的影響是正面還是負(fù)面結(jié)論不統(tǒng)一,還有很多不完善的地方和不確定性有待研究和解決。本論文首先采用液相還原法和溶劑熱法分別制備了類球形納米銀顆粒、納米銀線和納米銀片,然后采用自制不同形貌納米銀單獨或與商用微米銀片復(fù)合作為導(dǎo)電填料制備各向同性導(dǎo)電膠,研究納米銀形貌、填量、表面性質(zhì)和燒結(jié)行為等對導(dǎo)電膠電性能的影響,并分析了納米銀填充導(dǎo)電膠的導(dǎo)電機理。首先,采用傳統(tǒng)的液相還原法室溫制備了30~50 nm的類球形納米銀顆粒,采用溶劑熱法制備了平均直徑450 nm、長度20~70μm的納米銀線和長度100~300 nm納米銀片;采用戊二酸乙醇溶液對納米銀進(jìn)行表面處理;研究了表面處理前后納米銀的燒結(jié)特點。實驗結(jié)果表明,經(jīng)過戊二酸處理后,納米銀顆粒易于團(tuán)聚,納米銀線尺寸變短,納米銀片未發(fā)生明顯變化。表面吸附的羧酸基團(tuán)與納米銀間存在物理和化學(xué)鍵合兩種作用。三種納米銀表面處理后燒結(jié)溫度均下降。其次,制備了商用微米銀片填充導(dǎo)電膠,研究了固化工藝與導(dǎo)電膠體積電阻率間的關(guān)系。實驗結(jié)果表明,低溫長時間固化有利于提高銀膠導(dǎo)電性。高固化溫度有利于改善低銀含量銀膠的導(dǎo)電性。后固化熱處理對已固化完全的樣品的導(dǎo)電性和微觀結(jié)構(gòu)的影響不大。最后,研究了不同形貌的納米銀單獨或者與微米銀片復(fù)合作為導(dǎo)電填料對導(dǎo)電膠電性能的影響。純納米銀線填充導(dǎo)電膠研究表明,納米銀線能夠促進(jìn)導(dǎo)電膠的固化,縮短內(nèi)部導(dǎo)電通路的形成時間,降低固化溫度。當(dāng)納米銀線含量只有35wt%時,導(dǎo)電膠在168℃固化后的體積電阻率為9.48×10-4Ω·cm,300℃固化后的體積電阻率降低至8.21×10-5Ω·cm。在納米銀線中摻雜納米銀顆粒復(fù)合填充導(dǎo)電膠,不僅固化過程中導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)形成時間延長,且電阻增加。當(dāng)納米銀線和納米銀顆粒的含量為65 wt%時,導(dǎo)電膠180℃固化后的體積電阻率只有1.37×10-4Ω·cm,300℃固化體積電阻率也只有9.60×10-5Ω·cm。但高溫?zé)Y(jié)或者表面處理有利于改善納米銀線-納米銀顆粒復(fù)合填充導(dǎo)電膠的電性能。將納米銀線與微米銀片復(fù)合作為導(dǎo)電填料制備導(dǎo)電膠,研究表明,引入納米銀線后,縮短了基體內(nèi)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的形成時間,而且也降低了固化溫度。在較高的固化溫度下能夠明顯降低體積電阻率。當(dāng)銀含量為75 wt%、固化溫度為250℃時,電阻率為6.72×10-5Ω·cm,相對于75 wt%微米銀片導(dǎo)電膠電阻率降低約2倍。將納米銀顆�；蚣{米銀片與微米銀片復(fù)合作為導(dǎo)電填料制備導(dǎo)電膠,研究表明,納米銀顆粒或納米銀片的加入,在低溫固化時體積電阻率明顯增加,但表面經(jīng)戊二酸處理后的納米銀顆�？梢詼p弱導(dǎo)電性降低的程度。高溫固化時,由于納米銀的燒結(jié)行為使顆粒間連接起來形成導(dǎo)電通路,從而改善了導(dǎo)電性。
[Abstract]:The conductive adhesive is a key material for electronic component packaging, electrode and interconnection, and is mainly used in various fields of electronic industry such as surface packaging technology and sensitive element. With the development of electronic components in the direction of miniaturization, multi-function and flexibility, the research on the nano-scale of metal conductive filler is being carried out at home and abroad. In which, the nano-silver-filled conductive adhesive has become a hot spot in the field. At present, the influence of nano-silver as the conductive filler on the performance of the conductive adhesive is positive or negative, and there are many imperfections to be studied and solved. in that invention, the spherical nano-silver particle, the nano-silver wire and the nano-silver film are respectively prepared by adopting a liquid-phase reduction method and a solvothermal method, The influence of the filling amount, the surface property and the sintering behavior on the electrical properties of the conductive adhesive is analyzed, and the conductive mechanism of the nano-silver-filled conductive adhesive is also analyzed. firstly, a traditional liquid-phase reduction method is adopted to prepare the spherical nano-silver particles with the diameter of 30-50 nm, the nano-silver wire with the average diameter of 450 nm and the length of 20-70 & mu; m and the nano-silver film with the length of 100-300nm are prepared by a solvothermal method, and the nano-silver is subjected to surface treatment by adopting the glutaric acid ethanol solution; The sintering characteristics of nano-silver before and after surface treatment were studied. The experimental results show that the nano-silver particles are easy to agglomerate after the glutaric acid treatment, the size of the nano-silver wire is short, and the nano-silver film does not change obviously. There are two effects of physical and chemical bonding between the surface-adsorbed acid groups and the nano-silver. And the sintering temperature after the three nano-silver surface treatment is reduced. The relationship between the curing process and the volume resistivity of the conductive adhesive was studied. The experimental results show that the low-temperature long-time curing is beneficial to the improvement of the conductivity of the silver paste. The high curing temperature is favorable for improving the conductivity of the silver paste with low silver content. The post-curing heat treatment has little influence on the conductivity and microstructure of the cured complete sample. In the end, the effect of the nano-silver on the electrical properties of the conductive adhesive was studied by using the nano-silver as a conductive filler. The research shows that the nano-silver wire can promote the curing of the conductive adhesive, shorten the forming time of the internal conductive path and lower the curing temperature. When the content of the nano-silver wire is only 35% by weight, the volume resistivity of the conductive adhesive after curing at 168 DEG C is 9.48-10-4惟 路 cm, and the volume resistivity after curing at 300 DEG C is reduced to 8.21-10-5惟 路 cm. In that nano-silver wire, the nano-silver particle composite fil conductive adhesive is doped, so that the formation time of the conductive network in the curing process is prolonged, and the resistance is increased. When the content of the nano-silver wire and the nano-silver particles is 65% by weight, the volume resistivity of the conductive adhesive at the temperature of 180 DEG C is only 1.37-10-4惟 路 cm, and the curing volume resistivity at the temperature of 300 DEG C is only 9.60-10-5惟 路 cm. But the high-temperature sintering or surface treatment is beneficial to improving the electrical property of the nano-silver wire-nano-silver particle composite-filled conductive adhesive. The conductive adhesive is prepared by compounding the nano silver wire and the micron silver sheet as the conductive filler, and the research shows that after the nano silver wire is introduced, the forming time of the conductive network in the base body is shortened, and the curing temperature is also reduced. The bulk resistivity can be significantly reduced at higher curing temperatures. When the silver content is 75% by weight and the curing temperature is 250.degree. C., the resistivity is 6.72 to 10 to 5. O The conductive adhesive is prepared by compounding the nano-silver particles or the nano-silver film and the micron silver sheet as a conductive filler, But the nano-silver particles with the surface treated by the glutaric acid can reduce the conductivity and reduce the conductivity. In the case of high-temperature curing, the conductive path is formed between the particles due to the sintering behavior of the nano-silver, so that the conductivity is improved.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.1;TQ437.6

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本文編號：2502122