纳米填料导电胶研究进展EI北大核心CSCD

本文从理论上分析了纳米填料在电子封装用导电胶中的作用。从纳米填料含量、粒径、形状与维度、表面状态、固化温度与固化时间等方面综述了纳米填料导电胶性能影响因素的国内外研究进展;重点介绍了纳米填料原位生成、纳米填料烧结等导电胶性能改进技术,探讨了存在的主要问题,并指出进一步提高导电导热性能、粘接强度和可靠性,制备应用于柔性封装、喷墨印刷的导电胶以及降低制备成本是未来纳米填料导电胶研究领域的发展方向。     

改性导电胶的研究进展

随着电子工业的快速发展,电子产品越来越趋向于微型化、环保化和集成化.传统的电子封装材料大多是含铅焊料,具有粘度高、毒性大和实施温度高等缺点,越来越不能满足这样的趋势需求.导电胶具有粘度低、焊接精细结构,环保、成型温度低和适用范围广等优点,可以作为一种新型的绿色微电子封装互连材料取代含铅焊料.然而相对于含铅焊料,导电胶的电阻率仍然较高,接触电阻稳定性较低,抗冲击性能较差等,限制了导电胶的大规模应用.因此,科研人员和工程师一直在不断努力开发出很多方法,来提高导电胶的综合性能.针对目前的导电胶现状,详细地探讨了近几年通过对导电填抖的表面进行改性来提高导电胶的综合性能的方法.     

电子元件封装用导电胶的研究进展

导电胶作为微电子封装行业中使用的无铅连接材料的一种,近年来得到了广泛的重视.介绍了导电胶的组成、分类、导电机理、可靠性等方面的研究进展,以及导电胶作为传统共晶锡铅焊料的替代品所存在的优缺点.     

耐400℃高温氰酸酯导电胶的制备与性能

为了解决芯片密封封装时管壳高温焊接导致的芯片脱粘、封装内产气等问题，本工作首次以耐高温氰酸酯树脂为基体、高纯片状Ag粉为填料，制备了耐400℃高温的氰酸酯导电胶。微观结构分析结果表明，片状Ag颗粒在氰酸酯基体中随机分布，形成了较好的导热导电网络，且去除Ag粉表面有机物可以有效抑制氰酸酯导电胶粘接固化后气泡和裂纹的产生。热性能分析表明氰酸酯导电胶具有优异的热稳定性，其在300℃下的失重率仅有0.06%,400℃下的失重率小于0.3%，远低于目前公开报道的导电胶在相同温度下的失重率。氰酸酯导电胶的玻璃化温度(T_g)为240℃，低于和高于T_g时的热膨胀系数分别为51.2×10^-6/℃和162.2×10^-6/℃，具有较宽的使用温度范围。环境实验和力学性能测试表明，氰酸酯导电胶具有优异的粘接性能和环境适应性，330℃固化后的导电胶在环境测试后平均芯片剪切强度高达18.4 MPa。本工作制备的氰酸酯导电胶具备优异的综合性能，对电子封装用高温导电胶的研发和应用具有重要的参考价值。     

导磁导电胶的制备及其性能研究

导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶粘剂.以Ag-Fe3O4复合粉体为导磁导电功能相,以环氧树脂加固化剂为粘合剂,制备了导磁导电胶.探讨了固化工艺和配方组成对导电胶体积电阻率的影响,用振动样品磁强计对导电导磁胶的磁性进行了表征,并对导电胶的形貌进行了SEM分析.结果表明,Ag-Fe3O4复合粉体的最佳含量在60%～70%之间,最佳固化工艺为125℃和2h,Ag-Fe3O4磁粉导电胶的磁性因Ag包覆层而变小,复合粉体的形态呈现枝叶状和片状时导电性最好.     

环保型导电浆料的研究进展

主要介绍了环保型导电浆料开发应用的目的和意义,阐述了烧渗导电浆料与低温固化导电胶向绿色环保方向发展的最新进展及存在的问题.烧渗导电浆料目前主要是向无铅化发展,对于烧结温度低于550℃浆料的无铅化还有很大困难,主要问题是无铅玻璃料的软化温度较高、化学稳定性较差.导电胶主要是向贱金属、耐高温、增加导电率等方向发展,存在的问题是其可靠性和化学稳定性较差.最后还对环保型导体浆料的发展进行了总结和展望.     

SiO2纳米粒子对铜导电胶连接强度的影响

以环氧树脂为基体，间苯二胺和二氨基二苯甲烷的低融点混合物为固化荆，铜粉为导电填料，制备了热固化各向同性导电胶。研究了固化温度、固化时间及固化荆、纳米SiO2粒子添加量对连接性能的影响。在固化温度为145℃．固化时间为2h时．导电胶连接强度达到20MPa。体系中添加适量的纳米SiO2粒子，连接强度提高到25MPa。SiO2粒子均匀地分散在环氧树脂基体的三维立体网状大分子链中，起到分散应力，吸收冲击能．阻止裂纹扩展的作用。     

交联剂用量及交联剂复配对脱酮肟型单组分室温固化导电胶性能的影响

制备了脱酮肟型单组分室温固化导电胶,重点研究了交联剂用量及交联剂复配对导电胶表干时间、力学性能及导电性能等的影响。结果表明:适当提高交联剂用量可以缩短导电胶的表干时间,提升力学性能及导电性能;当不同交联剂复配,调节合适的配比时,可进一步改善导电胶性能。     

应用于功率芯片封装的瞬态液相扩散连接材料与接头可靠性研究进展

功率半导体由于其工作电压高、电流大、放热量大等特点,已逐渐向小型化、高致密化发展.新一代宽禁带半导体器件因其优异的性能可以提高工作温度和功率密度,展现出较好的应用前景,这对与之匹配的电力封装材料提出了更高的要求.随着工作温度的不断升高,高温环境下失稳和运行环境不稳定等安全问题亟需解决,对功率半导体芯片封装接头的高温可靠性提出了更高的要求.且由于污染严重的高铅焊料不满足环保要求,高温无铅焊料的研制与对相应连接技术的研究成为当前的研究重点.瞬态液相扩散连接(Transient liquid phase bonding,TLP bonding)技术通过在低温下焊接形成耐高温金属间化合物接头,以满足"低温连接,高温服役"的要求,在新一代功率半导体的耐高温封装方面有良好的应用前景.针对TLP技术的耐高温封装材料有Sn基、In基和Bi基等.目前TLP连接材料主要有片层状、焊膏与焊片三种形态.其中片层状TLP焊料应用最早,且国内外对于其连接机理、接头性能和可靠性已有较为成熟的研究.近些年开发的基于复合粉末的焊膏与焊片形态TLP焊料具有相对较高的反应效率,但仍需大量理论与实验研究来验证其工业应用前景.本文综述了TLP连接用Sn基与In基焊料的特点,重点阐述了不同形态焊料在TLP连接机理、接头微观组织、力学性能与结构可靠性等方面的国内外研究现状及进展,并且认为接头中缺陷问题的研究以及不同服役条件下物相转化机制和接头失效机理的研究对高可靠性接头的制备具有重要意义.     

单分散复合导电微球制备研究进展

对电子封装中的热点技术——各向异性导电胶的关键成分导电微球的制备进展进行系统阐述，并对微球表面镀镍过程中的影响因素进行分析讨论，综述了导电微球制备的最新进展及应用前景。     

导热高分子材料在包装印刷领域的研究进展

目的综述导热高分子材料在包装印刷领域的应用及研究现状,拓展导热高分子材料的应用领域。方法首先介绍2类导热高分子材料的制备方法,即本征型和填充型导热高分子材料;其次全面综述用于包装印刷领域的导热膜/纸、导热胶黏剂和导热油墨;最后总结常用的各类导热机理模型。结果与本征型导热高分子相比,填充型导热高分子具有加工简单、成本低廉、应用面广等优点,是目前研究最多的导热高分子材料。导热膜/纸、导热胶黏剂和导热油墨具有广泛的研究基础,市场需求旺盛。导热预测模型虽能够有效预测复合材料的热导率,但会受到填料含量和粒子形貌的影响。结论导热高分子材料在包装印刷领域拥有巨大的应用需求,开展导热高分子的研究具有重要的现实和理论意义。     

导热胶粘剂研究

导热胶粘剂因良好的导热及力学性能广泛应用于微电子封装以及热界面材料,对于电子元器件散热具有重要意义.介绍了导热胶粘剂导热原理、导热模型,分析了影响导热率的因素,以及提高导热率的途径;综述了导热非绝缘及导热绝缘胶粘剂的研究进展,最后展望了其应用前景.     

氮化硼及其在导热复合材料中的研究进展

目的 从氮化硼的表面改性、取向结构、形态含量以及杂化填料等4个方面介绍氮化硼填充导热复合材料的基础研究进展,为导热聚合物在电子封装领域的应用提供一定的研究思路。方法 通过对近年来国内外的相关文献进行分析和总结,归纳出微/纳氮化硼的产业化制备方法以及产品性能,并介绍微/纳氮化硼填料对聚合物基复合材料导热性能影响的研究情况。结论 氮化硼各方面均具有优异的性能,可用于制备填充型高导热复合材料。     

A review of the influencing factors on anisotropic conductive adhesives joining technology in electrical applications

New interconnect materials are always necessary as a result of evolving packaging technologies and increasing performance and environmental demands on electronic systems. Polymer-based conductive-adhesive materials have become widely used in many electronic packaging interconnect applications. Among all the conductive-adhesive materials, the anisotropic conductive adhesives (ACA) (or anisotropic conductive adhesive films, ACF) have gained popularity as a potential replacement for solder interconnects. The interest in using ACA instead of solder comes partly from the fact that the use of ACA for the direct interconnection of flipped silicon chips to printed circuits (flip chip packaging) offers numerous advantages such as reduced thickness, improved environmental compatibility, lowered assembly process temperature, increased metallization options, reduced cost, and decreased equipment needs. In this review, a summary of our understanding of the electrical, physical, thermal, chemical, environmental, and cost behaviors of ACA in conjunction with various packaging applications is elaborated. First, the formulation and curing kinetics of ACA materials, as well as the conduction mechanisms of ACA joints, are introduced; second, the influencing factors, including the boding process (boding temperature, boding pressure, curing conditions, reflow and misalignment processes, etc), the environmental factors (temperature, humidity, impact load, etc), and the properties of the components (the properties of the ACA, substrates, conductive particles, the bump height, etc), on the reliability of ACA joining technology are presented. Finally, future research areas and remaining issues are pointed out. The purpose is simply to pinpoint the most important papers that have played significant role for the advancement of the ACA bonding technology.     

纳米银导电油墨及其在柔性印刷电子中的应用

目的 探究纳米银导电油墨及其在柔性印刷电子中的应用。方法 通过总结国内外文献,从纳米银颗粒及其导电油墨的制备、印刷工艺、烧结工艺以及在柔性印刷电子技术中的应用几方面总结近年来的研究进展。结果 在油墨制备及使用中,简化制备工艺、降低生产成本、实现绿色环保、低温烧结,同时提高油墨的基材适应性是未来纳米银导电油墨的改进重点。直写技术具有精度高、速度快等优势,正逐渐替代丝网印刷技术成为主流。烧结工艺的研究重点在于实现低温烧结,其中化学烧结工艺简单,但提高导电性是研究重点。其他烧结方式则设备昂贵,环境要求高。结论 作为功能性电子材料,纳米银导电油墨因出色的电性能和印刷适性,正在被广泛应用于柔性印刷电子中。近年来通过对纳米银及其导电油墨的深入研究及技术改进,在纳米银颗粒的制备、低温烧结技术、节能环保加工工艺等方面获得了一定的进展。与此同时,将其作为功能材料应用于制备柔性传感器中,RFID标签天线、柔性电极、超级电容器、太阳能电池等正受到广泛研究与应用。     

导热绝缘高分子复合材料的研究进展

介绍了导热绝缘高分子复合材料的导热机理及制备方法.论述了导热绝缘高分子复合材料的研究进展,包括导热绝缘填料、导热绝缘橡胶、导热绝缘塑料及导热绝缘胶粘剂的研究.最后阐述导热绝缘复合材料的应用及发展方向.     

本征导热高分子材料研究进展

导热高分子复合材料因轻质、设计自由度大及易加工等优势获得了广泛的工业应用,但也面临着热导率k与介电强度E_b之间无法协同提高的严峻问题,严重影响和限制了其在高压电力绝缘设备领域的工业应用。而基于提高无序结构聚合物的结构有序性而获得本征导热高分子(ITCP)的策略,不但同步提高E_b及k,还保留了其自身卓越的综合性能。本文讨论了本征聚合物的导热机制,系统分析了本征k的影响因素,综述了两类不同结构ITCP的研究进展,探讨了聚合物微结构、取向、氢键作用、液晶基元及固化剂、加工方式等因素对本征k的影响机制,阐述了提高聚合物有序结构及本征k的途径。最后总结了当前ITCP研究中存在的问题及未来研究方向,综合性能优异的ITCP在高密度封装微电子、高电压及大功率电力设备等领域具有重要用途,代表了导热高分子的未来发展方向。      

导热高分子材料在电子封装领域应用研究

目的综述导热高分子材料在电子封装领域的应用。方法首先介绍了目前提高高分子材料导热性能的2种研究方法,即制备结构型和填充型导热高分子材料;其次分别概括了2种方法制备的导热高分子材料在国内外的研究进展,尤其对填充型导热高分子材料的研究情况进行了全面综述。结果填充型比结构型导热高分子材料在操作实施方面具有更大的优势,加工工艺简单,投资成本低,适用于大多数高分子材料,是目前制备导热高分子材料的主要研究方法,而且填料的种类、形状、粒径和表面处理都对提高高分子材料的导热性能有重要影响。结论提高高分子基体热导率应充分考虑多种因素的影响,在提高材料导热性能的同时应保证其他性能的稳定,以满足实际生产和生活需求。     

喷墨打印电极在薄膜晶体管中的应用

喷墨打印技术具有成本低、环境友好、效率高和直接写入等优势,被广泛应用于薄膜晶体管(TFTs)中图形化电极的制备。高密度、大尺寸、柔性和低能耗电子器件的快速发展,对打印电极质量提出了更高的要求。文章对导电墨水、喷墨打印技术及喷墨打印电极工艺优化进行了总结,并指出了现阶段喷墨打印电极在薄膜晶体管应用中存在的问题及今后的研究方向。     

硝酸掺杂提高石墨烯透明导电膜导电性研究

石墨烯同时具备高透过率和良好的导电性可作为透明导电材料,然而由于CVD法制备的石墨烯的多畴特性,以及石墨烯本征载流子浓度较低,目前石墨烯透明导电膜方阻偏高,还无法满足实际应用需要,因此探索提高石墨烯的导电性对推进石墨烯透明导电膜应用发展是非常重要的。通过掺杂提高石墨烯的载流子浓度从而提高石墨烯的导电性是其中一条重要途径。采用CVD法在铜箔上制备了石墨烯透明导电膜,并用硝酸处理石墨烯,研究了掺杂作用对石墨烯载流子浓度以及电导率的影响。实验结果证实硝酸处理会在石墨烯中引入P型掺杂,掺杂使得载流子的浓度增加了约2．5倍。方阻从530～205Ω/□,显著改善了石墨烯的导电性能,而石墨烯高透过率特性并未因掺杂而降低。