【摘要】：相對于金屬釬料和漿料而言,導電膠是一種具有獨特優(yōu)勢的重要連接材料,在電子封裝中得到了廣泛應用。雖然導電膠已商業(yè)化應用,但其性能仍有待提高,且當前高端用途導電膠市場為歐美日等發(fā)達國家所壟斷而導致物稀價高,急需開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的國產(chǎn)高性能導電膠。本論文研究自主研制了一款高性能電子封裝用各向同性導電膠并對其固化和熱分解行為進行了研究;為了在降低成本的同時提高性能,制備了核-殼結構球形銀包二氧化硅(SiO_2@Ag)導電顆粒,并研究了其對導電膠綜合性能的影響;同時利用有限元模擬研究了填料構成對導電膠電學性能的影響。本研究的主要內容如下:首先,系統(tǒng)地進行了高性能導電膠的配方設計。在大量實驗探索的基礎上確定出導電膠樹脂基體基本組成成分后,采用正交實驗和進一步的性能評價與測試確定出標準配方;而后根據(jù)性能要求將導電膠的所有組成成分納入考慮并確定各組分的添加范圍,以Plackett-Burman法設計實驗對影響導電膠電學和力學性能的配方因素進行排序,從而篩選出影響最顯著的三個因素;最后以響應面法對三個因素進行優(yōu)化,由回歸方程指導確定最優(yōu)技術配方,經(jīng)驗證該方程對配方配比的選擇很有參考價值。然后,對上述研究所得配方制得的導電膠進行了系統(tǒng)的熱分析研究,建立了固化動力學和熱分解動力學數(shù)學模型,對該配方導電膠及其樹脂基體的固化行為和熱分解行為做了良好的描述,定性并定量地研究了導電膠性能與固化條件的關系以及導電膠固化后的熱分解穩(wěn)定性,所獲得的研究結果對導電膠固化工藝的選擇以及導電膠在特定溫度下服役壽命的預測具有重要的參考價值。最后,研究了導電填料組成對導電膠性能的影響,主要是核-殼結構SiO_2@Ag球形導電顆粒對以片狀微米銀粉為主要填料的導電膠性能的影響。首先成功制備出單分散性和球形度好的SiO_2顆粒并在其表面鍍上了均勻致密的銀殼層;之后在保證總填料質量分數(shù)一定的條件下,制備了不同配比的以SiO_2@Ag顆粒與片狀微米銀粉混合填充的導電膠,比較了它們的電力學性能并對其微觀形貌進行了分析;最后基于實驗研究,利用有限元模擬的方法對填料組成不同的導電膠建模,進一步研究了填料組成與導電膠電學性能的關系。結果表明,適當比例的核-殼結構Si O_2@Ag微球不僅可以同時提高導電膠的電學和力學性能,還能有效降低材料成本。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ436;TN05
【圖文】：

第一章 緒論作為傳統(tǒng)釬料的替代品，應用于表面貼裝、倒裝芯片、芯片中；ACA 和 NCA 的導電填料含量則相對 ICA 少很多，只在組性，因其極高的分辨率、極細小的互連節(jié)距和較低的材料成本塊的封裝。圖 1-2 展示了在倒裝芯片連接結構中使用了 ICA、示意圖[12,13]。

間具有導電性，因其極高的分辨率、極細小的互連節(jié)距和較低的材料成本被廣泛應用于平板顯示模塊的封裝。圖 1-2 展示了在倒裝芯片連接結構中使用了 ICA、ACA 和 NCA的截面圖及示意圖[12,13]。圖 1-1 填充型導電膠的滲流曲線[12,13]Fig.1-1 Percolation curve of the conductive polymer composite[12, 13]

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本文編號：2735576