微电子封装用导电胶的研究进展[1]

《微电子封装用导电胶的研究进展[1]》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、微电子器件与技术MicroelectronicDevice&Technology微电子封装用导电胶的研究进展雷芝红,贺英,高利聪(上海大学材料科学与工程学院高分子材料系,上海201800)摘要:介绍了导电胶的组成、分类及与传统锡-铅焊料相比导电胶的优点。阐述了导电胶的导电机理、失效机理以及国内外的研究现状。关键词:导电胶;导电机理;接触电阻中图分类号:TN405文献标识码:A文章编号:1671-4776(2007)01-0046-05ProgressinConductiveAdhesivesforMicroelec

2、tronicPackagesLEIZhi-hong,HEYing,GAOLi-cong(DepartmentofPolymerMaterials,SchoolofMaterialsScienceandEngineering,ShanghaiUniversity,Shanghai201800,China)Abstract:Thecomposition,classes,advantagesanddisadvantagesofconductiveadhesivescomparedwithtraditionalSn/Pbs

3、olderwereintroduced.Recentadvancesintheresearchonconductiveadhe-siveswerediscussed,withtheemphasisontheconductionandfailuremechanism.Keywords:conductiveadhesives;conductionmechanism;contactresistance具有高密度、窄间距的连接能力;有很好的环保性1引言能;可以与不同的基板连接;粘接设备简单且成本随着科学技术的高速发展,电子

4、仪器正在向小低。但导电胶的连接也存在一些不足之处:如导电型化、微型化、高集成化方向迈进。而传统的锡-铅粒子和其粒度和形状的不均匀性会影响电路电阻的焊料只能应用于0.65mm以上间距的连接,已经不能稳定性;接触电阻较高会产生高的电阻热;导电性满足高I/O数的发展需要,同时锡-铅合金的连接工能比较差;经过高温高湿实验后,易产生界面分层,艺中温度较高(>230℃),产生的热应力会损伤器件从而导致键合、电连接失效,机械性能下降;耐碰和基板,并且铅对环境有污染。1986～1990年,美国撞冲击性能差、价格高;这些都是目前制约

5、导电胶通过了一系列法律禁止铅的应用,瑞典政府提议在广泛应用的因素。近年来国外有许多公司和研究机2001年禁止在电路板上使用含铅焊膏,日本规定构热衷于新型、高可靠性、高性能导电胶的研究,2001年限制使用铅;欧洲也明确规定2004年停止使比较著名的有IBM、贝尔实验室、杜邦公司、宾夕用。由于欧盟对禁铅政策的积极运作,全球所有电法尼亚大学、加州大学等。本文主要阐述了导电胶的[1]子产业可望于2008年彻底执行无铅电子产业。而分类、导电机理、失效机理以及国内外的研究现状。作为锡-铅焊料的替代品的连接材料——导电胶正2导电

6、胶的分类及其导电机理在悄然兴起。导电胶主要由基质和导电粒子组成,可以起到电路连接和机械连接的作用。它与锡-铅2.1导电胶的分类焊料相比具有以下优点:粘接温度低(100～220℃);按导电粒子的不同,导电胶可分为金、银、收稿日期:2006-07-23微纳电子技术2007年第1期46MicronanoelectronicTechnology/January2007微电子器件与技术MicroelectronicDevice&Technology铜、碳系导电胶。由于金的价格比较昂贵,一般的粒子,也可以是Ni粒子、焊料粒子,

7、还可以是球电子产品很少用金系导电胶来连接,金系导电胶主形聚合物外镀金属层等。要用在比较高精端的领域,如航天业。银系导电胶2.2导电胶的导电机理虽然已被应用在电子产品中,但由于银在直流电场导电胶的导电机理主要有两种。一种是“导电[2]和潮湿条件下,银分子产生电解运动即银迁移,从通道”学说,认为主要是通过导电填料间的相而造成导电胶电阻不稳定。铜或铜合金的价格约为互接触形成导电通路,从而获得导电性。胶层中导银的1/12,它的导电性能略低于银粉(金属体积电填料的稳定接触是由导电胶的固化或干燥造成-6-6的,导电粘合剂在固化

8、过程中,由于溶剂的挥发、电阻率,银1.59×10Ω·cm,铜1.72×10Ω·cm),铜或铜合金粉末是制备新型导电胶比较理想的金属基体的交联,使导电胶的体积收缩,从而使导电填导电粒子。碳黑、石墨等由于存在性能或使用上的料呈稳定的连接接触,因而呈现导电性。第二种是[3]问题而不宜使用。“隧道效应”学说,即除了导电粒子的直接接触按导电方向,导电胶可分为各向同性导