电子封装用纳米导电胶的研究进展_周良杰

电子封装用纳米导电胶的研究进展_周良杰
电子封装用纳米导电胶的研究进展_周良杰

电子封装技术发展现状及趋势

电子封装技术发展现状及趋势 摘要 电子封装技术是系统封装技术的重要内容,是系统封装技术的重要技术基础。它要求在最小影响电子芯片电气性能的同时对这些芯片提供保护、供电、冷却、并提供外部世界的电气与机械联系等。本文将从发展现状和未来发展趋势两个方面对当前电子封装技术加以阐述,使大家对封装技术的重要性及其意义有大致的了解。 引言 集成电路芯片一旦设计出来就包含了设计者所设计的一切功能,而不合适的封装会使其性能下降,除此之外,经过良好封装的集成电路芯片有许多好处,比如可对集成电路芯片加以保护、容易进行性能测试、容易传输、容易检修等。因此对各类集成电路芯片来说封装是必不可少的。现今集成电路晶圆的特征线宽进入微纳电子时代,芯片特征尺寸不断缩小,必然会促使集成电路的功能向着更高更强的方向发展,这就使得电子封装的设计和制造技术不断向前发展。近年来,封装技术已成为半导体行业关注的焦点之一,各种封装方法层出不穷,实现了更高层次的封装集成。本文正是要从封装角度来介绍当前电子技术发展现状及趋势。

正文 近年来,我国的封装产业在不断地发展。一方面,境外半导体制造商以及封装代工业纷纷将其封装产能转移至中国,拉动了封装产业规模的迅速扩大;另一方面,国内芯片制造规模的不断扩大,也极大地推动封装产业的高速成长。但虽然如此,IC的产业规模与市场规模之比始终未超过20%,依旧是主要依靠进口来满足国内需求。因此,只有掌握先进的技术,不断扩大产业规模,将国内IC产业国际化、品牌化,才能使我国的IC产业逐渐走到世界前列。 新型封装材料与技术推动封装发展,其重点直接放在削减生产供应链的成本方面,创新性封装设计和制作技术的研发倍受关注,WLP 设计与TSV技术以及多芯片和芯片堆叠领域的新技术、关键技术产业化开发呈井喷式增长态势,推动高密度封测产业以前所未有的速度向着更长远的目标发展。 大体上说,电子封装表现出以下几种发展趋势:(1)电子封装将由有封装向少封装和无封装方向发展;(2)芯片直接贴装(DAC)技术,特别是其中的倒装焊(FCB)技术将成为电子封装的主流形式;(3)三维(3D)封装技术将成为实现电子整机系统功能的有效途径;(4)无源元件将逐步走向集成化;(5)系统级封装(SOP或SIP)将成为新世纪重点发展的微电子封装技术。一种典型的SOP——单级集成模块(SLIM)正被大力研发;(6)圆片级封装(WLP)技术将高速发展;(7)微电子机械系统(MEMS)和微光机电系统(MOEMS)正方兴未艾,它们都是微电子技术的拓展与延伸,是集成电子技术与精密

电子封装用导电胶的研究进展与应用

电子封装用导电胶的研究进展与应用 摘要:随着微电子工业的发展,导电胶替代传统的锡铅焊料已经成为一种发展趋势。本文介绍了导电胶的组成和分类、导电机理及国内外导电胶的研究现状和发展方向。着重介绍了各向异性导电胶(ACAs)的研究现状和未来的发展。 关键词:各向异性导电胶;电子组装;研究发展。 The Recent Development and Application of Anisotropic Conductive Adhesives for Eletronic Packaging Abstract: As the development of electronic industry, conductive adhesives have been a good alternative available to replace traditional Pb/Sn solder. This paper introduces the ingredients and classification of conductive adhesives, as well as the electric conduction mechanism and the recent research progress and development. This paper highlights the recent research progress and future development. Keywords: ACAs, Electronic Packaging, Research Progress. 1 引言 随着科技发展,电子产业突飞猛进,但是它给人带来便利的同时也给人带来了危害。如许多电子电气产品中铅、镉、汞、六价铬、聚溴联苯(PBB)和聚溴二苯醚(PBDE)等是多种有毒有害物质。其中作为焊接用的锡铅焊料就是污染源之一。1986—1990 年, 美国通过了一系列法律禁止铅的应用, 瑞典政府提议在2001 年禁止在电路板上使用含铅焊膏, 日本规定2001年限制使用铅。[1]欧盟 1998年 4月提出的WEEE /Ro HS指令,已于 2003年 2月 13日生效。该指令要求进入欧盟的电子、电气产品须满足以下要求:(1)有毒有害物质, 包括铅、镉和汞等,含量不能超过法律规定值; (2)废弃物的处理要符合法律规定,否则不能进入欧盟市场。[2,3] 此外,随着电子产品向小型化、便携化方向发展。器件集成度的不断提高,传统的Pb/Sn焊料存在一系列材料及工艺问题,已经不能满足工艺要求,迫切需要开发新型连接材料。目前,各国都在抓紧研究Pb/Sn合金焊料的替代品。 其中,在微电子组装领域,导电胶膜是代替传统的Pb/Sn焊料的选择之一。与传统的Ph/Sn焊料相比,导电胶可以制成浆料,实现很高的线分辨率,而且导电胶工艺简单,易于操作,可提高生产效率,同时也避免了锡铅焊料中重金属铅引起的环境污染。 2 导电胶的组成 导电胶一般由预聚体、稀释剂、交联剂、催化剂、导电填料以及其他添加剂组成。 其中预聚体作为主要组分含有活性基团,为固化后的聚合物基体提供分子骨架。预聚体也是粘结强度的主要来源。导电胶的力学性能和粘结性能主要是由聚合物基体决定。稀释剂的作用是用来调节体系粘度,使之适合工艺要求。稀释剂

微电子封装必备答案

微电子封装答案 微电子封装 第一章绪论 1、微电子封装技术的发展特点是什么?发展趋势怎样?(P8、9页) 答:特点: (1)微电子封装向高密度和高I/O引脚数发展,引脚由四边引出向面阵排列发展。 (2)微电子封装向表面安装式封装发展,以适合表面安装技术。 (3)从陶瓷封装向塑料封装发展。 (4)从注重发展IC芯片向先发展后道封装再发展芯片转移。 发展趋势: (1)微电子封装具有的I/O引脚数将更多。 (2)微电子封装应具有更高的电性能和热性能。 (3)微电子封装将更轻、更薄、更小。 (4)微电子封装将更便于安装、使用和返修。 (5)微电子封装的可靠性会更高。 (6)微电子封装的性能价格比会更高,而成本却更低,达到物美价廉。 2、微电子封装可以分为哪三个层次(级别)?并简单说明其内容。(P15~18页)答:(1)一级微电子封装技术 把IC芯片封装起来,同时用芯片互连技术连接起来,成为电子元器件或组件。 (2)二级微电子封装技术 这一级封装技术实际上是组装。将上一级各种类型的电子元器件安装到基板上。 (3)三级微电子封装技术 由二级组装的各个插板安装在一个更大的母板上构成,是一种立体组装技术。 3、微电子封装有哪些功能?(P19页) 答:1、电源分配2、信号分配3、散热通道4、机械支撑5、环境保护 4、芯片粘接方法分为哪几类?粘接的介质有何不同(成分)?。(P12页) 答:(1)Au-Si合金共熔法(共晶型) 成分:芯片背面淀积Au层,基板上也要有金属化层(一般为Au或Pd-Ag)。 (2)Pb-Sn合金片焊接法(点锡型) 成分:芯片背面用Au层或Ni层均可,基板导体除Au、Pd-Ag外,也可用Cu (3)导电胶粘接法(点浆型) 成分:导电胶(含银而具有良好导热、导电性能的环氧树脂。) (4)有机树脂基粘接法(点胶型) 成分:有机树脂基(低应力且要必须去除α粒子) 5、简述共晶型芯片固晶机(粘片机)主要组成部分及其功能。 答:系统组成部分: 1 机械传动系统 2 运动控制系统 3 图像识别(PR)系统 4 气动/真空系统 5 温控系统 6、和共晶型相比,点浆型芯片固晶机(粘片机)在各组成部分及其功能的主要不同在哪里?答: 名词解释:取晶、固晶、焊线、塑封、冲筋、点胶

导电胶的制备工艺及发展状况

导电胶的制备工艺发展现状 班级: 姓名: 学号: 指导教师:

导电胶的制备工艺发展现状 摘要:介绍了导电胶的分类、特点、材料配方等概况,并介绍了几种主要类型的导电胶简介、制备工艺、发展现状和发展趋势,并对导电胶的近代发展做了简要分析,近几年上国际上的最新成果,最后对提高我国导电胶总体性能提出了几点建议。 关键词:导电胶;填料;胶粘剂;铜粉导电胶;导电性能 前言: 导电胶是将提供导电性能的导电填料填充到提供机械性能的聚合物粘料中制得的电子化学品。它起源于20世纪70年代早期,起初主要用在陶瓷基板上IC晶片及被动元器件的精细间距引脚连接,并未获得广泛工业应用。大量使用的Sn/Pb金属合金焊料成本低、熔点低、强度高、加工塑性好、浸润性好,广泛应用于家电、数码电子产品、汽车等领域【1】。 导电胶由导电填料、聚合物粘料和其他助剂组成【2】。 1.导电胶分类 导电胶可以分为各向同性 ICAs IsotropicConductive Adhesives 和各向异性 ACAs AnisotropicConductive Adhesives 两大类【3】前者在各个方向有相同的导电性能,后者在X、Y方向是绝缘的而在Z方向上是导电的。通过选择不同形状和添加量的填料可以分别做成各向同性或各向异性导电胶【4】。 导电胶作为一种新型的复合材料其应用日益受到人们的重视, 有着广阔的市场前景和发展潜力。导电胶根据不同的标准可以有多种分类。根据导电粒子种类不同,可分为银系、金系、铜系和碳系导电胶等,其中应用最广的是银系导电胶;根据导电方向不同,可分为各向同性导电胶(ICA)和各向异性导电胶(ACA)两大类:ICA在各个方向有相同导电性能;ACA在Z轴方向上导电,而在X,Y轴上不导电。根据固化条件不同,可分为热固化型、常温固化型、高温烧结型、光固化型和电子束固化型导电胶等。根据粘料的类型,又可将导电胶分为无机导电胶和有机导电胶。 2导电胶的特点 2.1 银导电胶 在金属中银的电阻低,而且氧化速度慢,氧化物也导电,尽管价格高,仍然是最早使用的导电胶。银导电胶在使用中存在的最大问题是银的迁移现象,许多文献中均有这方面的研究报道。所谓迁移现象是指用于连接盘或导线的导电金属在长期高湿度环境中附加直流电压的情况下。导电金属离子会在绝缘体中移动,从而引起连接盘间或导线间的绝缘性下降,最终导致了短路的现象。它已成为电子产品迈向小型化、高集成化的一大难题,使银导电胶在高密度互连多层板中的推广应用受到限制。 银的迁移在电气和电子产品小型化时就成为问题,使引线间隔受到限制,引线密度难以提高。 为防止银的迁移,虽然已经从胶粘剂等方面进行了改性,但是还是难以控制银完全不发生迁移现象,目前最有效而且也是最现实的防止迁移的方法是控制导致银发生离子化的水分的存在,具体说就是把使用银导电胶部件置于气密条件下,让银导电胶在上下夹心保护下阻止水分的进入。

铜基电子封装材料研究进展

第30卷第6期V ol.30No.6 临沂师范学院学报 Journal of Linyi Normal University 2008年12月 Dec.2008铜基电子封装材料研究进展 王常春1,朱世忠2,孟令江3 (1.临沂师范学院物理系,山东临沂276005;2.山东医学高等专科学校,山东临沂276002; 3.临沂市高新技术开发区罗西街道办事处,山东临沂276014) 摘要:介绍了国内外铜基电子封装材料的研究现状及最新发展动态,指出了目前我国新型铜基电子封装材料研究中所存在的问题及进一步完善的措施,预测了电子封装用铜基复合材料的发展趋势和应 用前景.未来的铜基电子封装材料将朝着高性能、低成本、轻量化和集成化的方向发展. 关键词:电子封装;铜基复合材料;热导率;热膨胀系数 中图分类号:TG148文献标识码:A文章编号:1009-6051(2008)06-0043-05 0引言 随着信息化时代的迅速发展,对现代电子元器件集成度和运行速度的要求越来越高,相应功耗也越来越大,这必然会导致电路发热量的提高,从而使工作温度不断上升[1?4].一般来说,在半导体器件中,温度每升高18℃,失效的可能性就增加2~3倍[5].另外,温度分布不均匀也会使电子元器件的噪音大大增加.为解决这些问题,开发低成本、低膨胀、高导热、易加工、可靠性高的电子封装材料已成为当务之急[6,7]. 传统的电子封装材料(见表1[8])由于具有一些不可避免的问题,只能部分满足电子封装的发展要求.Invar、Kovar的加工性能良好,具有较低的热膨胀系数,但导热性能很差;Mo和W的热膨胀系数较低,导热性能远高于Invar和Kovar,而且强度和硬度很高,所以,Mo和W在电力半导体行业中得到了普遍的应用.但是,Mo和W价格昂贵、加工困难、可焊性差、密度大,而且导热性能比纯Cu 表1常用封装材料的性能指标[8] 材料热膨胀系数(20℃)/(×10?6·K?1)导热系数/(W·m?1·K?1)密度/(g·cm?3) Si 4.1150 2.3 GaAs 5.839 5.3 Al2O3 6.520 3.9 AlN 4.5250 3.3 Al23230 2.7 Cu174008.9 Mo 5.014010.2 W 4.4516819.3 Kovar 5.9178.3 Invar 1.6108.1 W-10vol.%Cu 6.520917.0 Mo-10vol.%Cu7.018010.0 Cu/Invar/Cu 5.21608.4 收稿日期:2008-10-09 作者简介:王常春(1974–),男,山东沂南人,临沂师范学院副教授,博士.研究方向:金属基复合材料.

什么是深隆导电胶以及它的研究现状

什么是深隆导电胶以及它的研究现状 北京瑞德佑业王雅蓉I8OOII3O8I2 1 SLONT 深隆导电胶的研究现状 1.1纳米SLONT 深隆导电胶 目前广泛应用于SLONT 深隆导电胶中的导电填料一般为C 、Au 、Ag 、Cu 和Ni 等。Au 的导电性能较好,并且性能稳定,但其价格较高;Ag 的价格比Au 低,但在电场作用下会产生迁移等现象,从而降低了导电性能和使用寿命;Cu 、Ni 价格低廉,在电场作用下不会产生迁移,但温度升高时会发生氧化反应,导致电阻率增加;碳粉在长时间高温条件下使用时容易形成碳化物,致使电阻变大、导电性能下降,并且其受环境影响较大。纳米碳管具有较强的力学性能,将其作为导电填料,可以明显增加SLONT 深隆导电胶的拉伸强度(1 700 MPa );另外,纳米碳管的管状轴承效应和自润滑效应,使其具有较高的耐摩擦性、耐酸碱性和耐腐蚀性能,从而提高了含纳米碳管SLONT 深隆导电胶的使用寿命和抗老化性能[1-2] 。 [3] 制备了导电性能极好的双组分纳米银/碳复合管SLONT 深隆导电胶。研究结果表明:该SLONT 深隆导电胶的体积电阻率低于10 -3 Ω·m ,剪切强度高于150 MPa ,剥离强度高于35 N/cm ;与传统导电银粉胶粘剂相比,该SLONT 深隆导电胶可节省银原料30%~50%. [4] 等制备了以碳纳米管和镀银碳纳米管为导电填料的各向同性SLONT 深隆导电胶(ICA )。研究结果表明:以碳纳米管作为导电填料,当准(碳纳米管)=34%时SLONT 深隆导电胶的最低电阻率为 2.4×10 -3Ω·cm ,当准(碳纳米管)=23% 时SLONT 深隆导电胶的剪切性能最好;以镀银碳纳米管为导电填料,当准(镀银碳纳米管)=28% 时,SLONT 深隆导电胶的最低电阻率为2.2×10 -4Ω·cm ;当SLONT 深隆导电胶中分别填充碳纳米管和镀银碳纳米管时,SLONT 深隆导电胶的抗老化性能均较好,在85 ℃/RH85% 环境中经过1 000 h老化测试后,SLONT 深隆导电胶的体积电阻率和剪切强度的变化率均低于10%. [5] 等研究了碳纳米管用量对SLONT 深隆导电胶性能的影响。结果表明:当准(碳纳米管)=0.1%~5% 时,SLONT 深隆导电胶电阻的变化与填料用量没有直接的关系;当准(碳纳米管)=1% 时,SLONT 深隆导电胶的导电效果最好;当温度为199 ℃、准(碳纳米管)=2.5% 时,电阻率达到最低值(为1.5×10 -4Ω·m )。 1.2复合SLONT 深隆导电胶 复合型导电高分子材料已发展成为一种新型的功能性材料,在抗静电、电磁屏蔽、导电、自动控制和正温度系数材料等方面具有广阔的应用前景,其市场需求量不断增大。 [6] 等采用无钯活化工艺在环氧树脂(EP )粉末上形成活性点,利用化学镀法成功制备出新型外镀银铜/EP 复合导电粒子,其电阻率为 4.5×10 -3Ω·cm ,可以作为各向异性SLONT 深隆导电胶的导电填料(代替纯金属导电填料)。 [7] 等制备出一种新型低熔点各向异性SLONT 深隆导电胶。研究结果表明:该SLONT 深隆导电胶的电阻低于10 mΩ,而传统SLONT 深隆导电胶的电阻则低于l 000 mΩ;该SLONT 深隆导电胶可以在电流密度为10 000 A/cm 2的条件下使用;高压蒸煮试验前后,SLONT 深隆导电胶的电阻和电流密度均没有发生变化,而剪切强度的变化率为23% 。1.3紫外光固化SLONT 深隆导电胶 紫外光(UV )固化SLONT 深隆导电胶是近年来开发的新品种。与普通SLONT 深隆导电胶相比,其将紫外光固化技术与SLONT 深隆导电胶结合起来,赋予了SLONT 深隆导电胶新的功能,并扩大了SLONT 深隆导电胶的应用范围。该SLONT 深隆导电胶具有固

导电胶

异方性导电膜 异方性导电膜ACF,ACF胶,ACF胶带上海常祥实业有限公司作为3M和SONY顶级合作伙伴,全面代理3M和SONY异方性导电胶膜、ACF、异方性导电胶带、ACF胶带。 上海常祥优势代理SONY以下型号的ACF,ACF胶带,异方性导电膜:6920F,6920F3,9742KS,9142,9420,9920,9731SB,9731S9等各种型号。 其中6920系列用于中小型液晶面板的COG; 9731SB,9731S9用于中小型液晶面板的FOG; 9742KS用于等离子面板的FOG; 9420,9920用于大型液晶面板的FOG。 上海常祥实业同时代理3M异方性导 电胶膜、光学透明胶带、各种胶带、胶粘剂、绝缘粉末、氟材料等;Uninwell导电银胶、导电银浆、贴片红胶、底部填充胶、TUFFY胶、LCM密封胶、UV胶、异方性导电胶ACP、太阳能电池导电浆料等系列电子胶粘剂。可以为触摸屏行业、太阳能电池行业、RFID射频识别、LED行业、EL冷光片行业、LCM行业、集成电路封装等提供整合的解决方案。 为了更好的为尊崇的您提供优质服务,公司在深圳、北京、成都、苏州等地有设有分支机构。 3M导电胶带,异方性导电胶膜,各向异性导电薄膜的型号包括有:9703、9705、9706、9708、9709、9709SL、9712、9713、9719、7761、7763、7765、7805、7303、5303、7393、7376、7371、7378、8794、5363、7313、7396、5552R 等最新型号的ACF导电胶膜、异方性导电胶膜、异方性导电胶带、ACF胶带。 其中7303、5363用于软板连接到PCB 上,及电极与电线间的连接,主要是手机、数码相机、笔记本等数码产品装配用,用于替代锡焊和连接器等;异方性导电胶 异方性导电胶简述: Uninwell international导电胶性能优异。适用于LED、大功率LED、LED数码管、LCD、TR、IC、COB、PCBA、FPC、FC、LCD、EL冷光片、显示屏、压电晶体、晶振、谐振器、太阳能电池、光伏电池、蜂鸣器、半导体分立器件等各种电子元件和组件的封装以及粘结等。应用范围涉及电子元器件、电子组件、电路板组装、显示及照明工业、通讯、汽车电子、智能卡、射频识别、电子标签等领域。 Uninwell International是集研发、生产和销售为一体的跨国集团,是全球导电浆料导电银浆产品线最齐全的企业,其公司的BQ-异方性导电胶ACP―6996、6997、6998系列是全球顶尖的多位专家耗时多年开发出的。 异方性导电胶ACP可以广泛用于触摸屏、CSP、FPC、FPC/ITO glass、PET/ITO glass、PET/PET、倒装芯片(Flip chip)、液晶显示(LCD)、TP、电子标签、射频识别(RFID)、薄膜开关、EL backlight terminals等领域。 Uninwell International的 Breakover-quick-异方性导电胶ACA、ACP―6996、6997、6998是全球顶尖的多位专家耗时多年开发出的。其中6996系列为加热加压固化型;6997系列为加热低温固化型;6998系列为UV紫外线光固化型。 二异方性导电胶(ACA)简述 异方性导电胶又叫异向导电胶、ACA、ACP等。 ACA代表了聚合物键合剂的第一个主要分支,导电胶的各向异性使得材料在垂直于Z轴的方向具有单一导电方向。这个方向电导率是通过使用相对较低容量的 导电填充材料(5%-20%范围)来达到的,这里容量相对较低的结果导致晶粒间的 接触不充分,使得导电胶在x-y平面内导电性变差,而Z轴的粘胶、无论是以薄膜形式还是以粘胶形式,在待连接表面之间

微电子封装用导电胶的研究

微电子封装用导电胶的研究 【摘要】随着经济社会的发展和科学技术水平的迅速提高,电子产品逐渐向小型化、数字化、智能化、便携化等方面发展,微电子封装用导电胶以其绿色、环保、无污染的特性逐渐取代了传统的Pn/Sn材料,并作为电子时代工业材料的主流被广泛使用和推广。本文主要研究了微电子封装用导电胶的组成和分类以及不同结构的用途和优势,研究了导电胶的发展进程和可靠性评估,提出了导电胶在微电子封装技术中的作用和价值,并为电子数码技术的不断发展提供了借鉴。 【关键词】微电子封装;导电胶;可靠性;研究进展 一、引言 随着经济全球化的发展和互联网时代的相继到来,电子数码产品广泛在工业、农业、商业等不同领域得到应用。而随着电子数码技术的不断发展,对电子封装技术的要求越来越严格,尤其是从上世纪末起,电子产品逐渐趋向于小型化,自身体积越来越小,如智能手机、笔记本电脑、Mp3、Mp4等产品的相继出现,使得大量的电子产品可以随身携带,为个人的日常工作和生活带来了极大地便利,其半导体芯片的集成度也越来越高,功能也越来越多,数据处理能力由单层处理向多层处理发展,并出现立体化技术。 不同电子数码技术集成化的发展对电子封装提出了更高的要求,数码芯片上I/O的单位面积增加,密度增大。原始的电子封装多采用Pn/Sn材料的焊接,由于当时的数码产品多具有体积巨大,不可携带的特点,Pn/Sn材料具有成本低、稳定性强、结构强度大、加工塑性和润湿度较高等优势而在原始电子封装中广泛应用。然而随着数码产品不断微型化发展,Pn/Sn材料本身的密度大、质量大、扭曲性弱、易腐蚀等弊端逐渐暴露,Pn/Sn逐渐被导电胶取代。大量数据研究表明,铅对于不同年龄段的人群都有着较大的危害,如影响儿童的发育、青少年的反应快慢、成年人的血压和血液循环水平等。而导电胶相对于Pn/Sn材料而言,极大地降低了铅等重金属对人体带来的健康危害,因此得到了广泛推广,微电子封装用导电胶已经成为电子数码技术的一种发展趋势。 电子封装无铅化主要利用高温钎焊技术来加强铅接工艺配合,同时采用新型无铅连接工具制备成特殊的无铅材料,最大程度将铅等重金属含量将至最低。目

电子封装的现状与发展趋势

电子封装的现状及发展趋势 现代电子信息技术飞速发展, 电子产品向小型化、便携化、多功能化方向发展 . 电子封装材料和技术使电子器件最终成为有功能的产 品. 现已研发出多种新型封装材料、技术和工艺 . 电子封装正在与电子 设计和制造一起 , 共同推动着信息化社会的发展 一.电子封装材料现状 近年来 , 封装材料的发展一直呈现快速增长的态势. 电子封装材 料用于承载电子元器件及其连接线路, 并具有良好的电绝缘性. 封装对芯片具有机械支撑和环境保护作用 , 对器件和电路的热性能和可靠性起 着重要作用 . 理想的电子封装材料必须满足以下基本要求 : 1) 高热导率 , 低介电常数、低介电损耗 , 有较好的高频、高功率性能 ; 2) 热膨胀系数 (CTE)与 Si 或 GaAs芯片匹配 , 避免芯片的热应力损坏 ;3) 有足够的强度、刚度 , 对芯片起到支撑和保护的作用 ;4) 成本尽可能低 , 满足大规模商业化应用的要求;5) 密度尽可能小 ( 主要指航空航天和 移动通信设备 ), 并具有电磁屏蔽和射频屏蔽的特性。电子封装材料主 要包括基板、布线、框架、层间介质和密封材料. 1.1 基板 高电阻率、高热导率和低介电常数是集成电路对封装用基片的最基本要求 , 同时还应与硅片具有良好的热匹配、易成型、高表面平整 度、易金属化、易加工、低成本并具有一定的机械性能电子封装基片 材料的种类很多 , 包括 : 陶瓷、环氧玻璃、金刚石、金属及金属基复合 材料等 .

1.1.1陶瓷 陶瓷是电子封装中常用的一种基片材料, 具有较高的绝缘性能和优异的高频特性 , 同时线膨胀系数与电子元器件非常相近, 化学性能非常稳定且热导率高随着美国、日本等发达国家相继研究并推出叠片 多层陶瓷基片 , 陶瓷基片成为当今世界上广泛应用的几种高技术陶瓷 之一目前已投人使用的高导热陶瓷基片材料有A12q,AIN,SIC 和 B或)等. 1.1.2环氧玻璃 环氧玻璃是进行引脚和塑料封装成本最低的一种, 常用于单层、双层或多层印刷板 , 是一种由环氧树脂和玻璃纤维( 基础材料 ) 组成的复合材料 . 此种材料的力学性能良好, 但导热性较差 , 电性能和线膨胀系数匹配一般 . 由于其价格低廉 , 因而在表面安装 (SMT)中得到了广泛应用 . 1.1.3金刚石 天然金刚石具有作为半导体器件封装所必需的优良的性能, 如高热导率 (200W八 m·K),25oC) 、低介电常数 (5.5) 、高电阻率 (1016n ·em)和击穿场强 (1000kV/mm). 从 20 世纪 60 年代起 , 在微电子界利用金刚石作为半导体器件封装基片, 并将金刚石作为散热材料, 应用于微波雪崩二极管、 GeIMPATT(碰撞雪崩及渡越时间二极管) 和激光器 , 提高了它们的输出功率. 但是 , 受天然金刚石或高温高压下合成金刚石昂 贵的价格和尺寸的限制, 这种技术无法大规模推广. 1.1.4金属基复合材料

导电胶的研究进展

导电银浆、导电橡胶、导电胶水、导电膏、导电银胶、导电塑料、导电、导电胶带、ad导电胶、3M 导电胶、导电漆、导电泡棉、导电布、导电油墨、导电胶、AD导电胶、导电胶膜、导电胶料、医用导电胶、硅脂导电胶、环氧导电胶、导电胶现货、导电胶点胶机、导电银胶,导电环氧胶,导电硅胶,导电密封胶,导电胶泥,导电银浆,导电铜胶,石墨导电胶,EMC胶,电磁屏蔽胶,银导电胶,铜导电胶,银镀玻璃微珠导电胶,晶振导电胶,高温导电胶,低温导电胶,阻燃导电胶,耐腐导电胶,导电铜箔,导电铝箔,导电泡棉,铝箔麦拉胶带,半导电胶条,导磁胶。 北京瑞德佑业I8OOII3O8I2 OIO-6253897I Pb/Sn焊料是印刷线路板上基本的连接材料,SMT(Surface Mount Technology)中常用的也是这种材料。随着电子产品向小型化、便携化发展,器件集成度的不断提高,迫切需要开发新型的连接材料和方法。从20世纪90年代初到现在,IC上的I/O数已经从500个发展到1 500个,预计到2005年将达到3 800个,到2008年将达到4 600个。高的I/O密度要求连接材料具有很高的线分辨率。Pb/Sn焊料只能应用在0.65 mm以下节距的连接,已经不能满足工艺的需要。Pb/Sn连接工艺中温度高于230℃,产生的热应力也会损伤器件和基板。另外,Pb是有毒的重金属元素,不少国家已经对电子工业用铅提出明确规定:日本和欧洲分别要求在2001年和2004年停止铅的使用。在这一压力下,发展无铅连接材料已经成为必然[1~2] 。 与Pb/Sn合金相比,SLONT 深隆导电胶中使用的是金属粉末导电,这样可以使连接的线分辨率有很大提高,更能适应高的I/O密度。SLONT 深隆SLONT 深隆导电胶的涂膜工艺简单,固化温度低,可以有效地提高工作效率。由于SLONT 深隆SLONT 深隆导电胶基体是高分子材料,可以用在柔性基板上,适应电子产品小型化、轻型化的要求[3~5] 。1994年在柏林召开的第一届电子生产中粘合剂连接技术国际会议(InternationalConference on Adhesive Joining Technology inElectronics Manufacturing)上,就已经指出了SLONT 深隆SLONT 深隆导电胶代替Sn-Pb合金的必然趋势[3] 。 1SLONT 深隆SLONT 深隆导电胶分类 SLONT 深隆SLONT 深隆导电胶可以分为各向同性(ICAs IsotropicConductive Adhesives)和各向异性(ACAs AnisotropicConductive Adhesives)两大类。前者在各个方向有相同的导电性能;后者在XY方向是绝缘的,而在Z方向上是导电的[6~10] 。通过选择不同形状和添加量的填料,可以分别做成各向同性或各向异性SLONT 深隆导电胶。图2为两类SLONT 深隆导电胶连接原理示意。 由于组成的不同,SLONT 深隆SLONT 深隆导电胶分为室温固化、中温固化(<150oC)和高温固化(150~300oC)。室温固化需要的时间太长,需数小时到几天,工业上很少应用。高温固化速度快,但在电子工业中,温度高会对器件的性能产生影响,一般避免使用。中温固化一般需数分钟到一小时,应用最多。

导电胶的用途分析

导电胶的用途分析 导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂,它通常以基体树脂和导电填料即导电粒子为主要组成成分, 通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起, 形成导电通路, 实现被粘材料的导电连接.由于导电胶的基体树脂是一种胶黏剂, 可以选择适宜的固化温度进行粘接, 同时, 由于电子元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展, 而导电胶可以制成浆料, 实现很高的线分辨率.而且导电胶工艺简单, 易于操作, 可提高生产效率,所以导电胶是替代铅锡焊接, 实现导电连接的理想选择. 1. 导电胶的导电原理 导电胶的导电原理重要有两种。 第一种是导电粒子间的相互接触,形成导电通路,使导电胶具有导电性,胶层中粒子间的稳定接触是由于导电胶固化或干燥造成的。导电胶在固化或干燥前,导电粒子在胶粘剂中是分离存在的,相互间没有连续接触,因而处于绝缘状态。导电胶固化或干燥后,由于溶剂的挥发和胶粘剂的固化而引起胶粘剂体积的收缩,使导电粒子相互间呈稳定的连续状态,因而表现出导电性。 第二种是隧道效应使导电胶中粒子间形成一定的电流通路。当导电粒子中的自由电子的定向运动受到阻碍,这种阻碍可视为一种具有一定势能的势垒。根据量子力学的概念可知,对于一个微观粒子来说,即使其能量小于势垒的能量,它除了有被反射的可能性之外,也有穿过势垒的可能性,微观粒子穿过势垒的现象称为贯穿效应,也可叫做隧道效应。电子是一种微观粒子,因而它具有穿过导电粒子间隔离层阻碍的可能性。电子穿过隔离层几率的大小与隔离层的厚度及隔离层势垒的能量与电子能量的差值有关,厚度和差值越小,电子穿过隔离层几率就越大。当隔离层的厚度小到一定值时,电子就很容易穿过这个薄的隔离层,使导电粒子间的隔离层变为导电层。由隧道效应而产生的导电层可用一个电阻和一个电容来等效。 2.导电胶的分类 导电胶种类很多, 按导电方向分为各向同性导电胶(ICAs,Isotropic Conductive Adhesive)和各向异性导电胶(ACAs,Anisotropic Conductive Adhesives).ICA是指各个方向均导电的胶黏剂, 可广泛用于多种电子领域;ACA则指在一个方向上如Z方向导电, 而在X和Y方向不导电的胶黏剂.一般来说ACA的制备对设备和工艺要求较高, 比较不容易实现, 较多用于板的精细印刷等场合, 如平板显示器(FPDs)中的板的印刷 . 按照固化体系导电胶又可分为室温固化导电胶、中温固化导电胶、高温固化导电胶、紫外光固化导电胶等.室温固化导电胶较不稳定, 室温储存时体积电阻率容易发生变化.高温导电胶高温固化时金属粒子易氧化, 固化时间要求必须较短才能满足导电胶的要求.目前国内外应用较多的是中温固化导电胶(低于150℃), 其固化温度适中, 与电子元器件的耐温能力和使用温度相匹配, 力学性能也较优异, 所以应用较广泛.紫外光固化导电胶将紫外光固化技术和导电胶结合起来, 赋予了导电胶新的

铜粉

到https://www.360docs.net/doc/f814886789.html, 查阅并下载Collective Volume 3, page 339 ,用碘的丙酮溶液活化(见下文) 1. Ordinary copper bronze does not always give satisfactory results in the Ullmann reaction. More uniform results are obtained if the copper bronze is prepared as suggested by Kleiderer and Adams.1 The copper bronze is treated with 2 l. of a 2% solution of iodine in acetone for 5–10 minutes. The product is then collected on a Büchner funnel, removed, washed by stirring into a slurry with 1 l. of a 1:1 solution of concentrated hydrochloric acid in acetone, and again filtered. The copper iodide dissolves, and the copper bronze remaining is separated by filtration and washed with acetone. It is then dried in a vacuum desiccator. It should be used immediately. Synthesis and Reactivity in Inorganic and Metal-Organic Chemistry Volume 3, Issue 4, 1973 选择语言▼ Translator disclaimer Synthesis of Phosphonium Salts of Mixed Chloro-Bromo Metallate Complexes 1 PreviewDownload full text Access options DOI: 10.1080/00945717308057280 John L. Burmeister a , Joel L. Silver a , Edward T. Weleski Jr.a , Edward E. Schweizer a & Charles M. Kopay a pages 339-358

导电胶的应用和研究1.导电胶的概述导电胶是一种固化或干燥后

导电胶的应用和研究 1.导电胶的概述 导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂,它通常以基体树脂和导电填料即导电粒子为 主要组成成分, 通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起, 形成导电通路, 实现被粘材料的导电连接。由于导电胶的基体树脂是一种胶黏剂, 可以选择适宜的固化温度进行粘接, 如环氧树脂胶黏剂可以在室温至150℃固化, 远低于锡铅焊接的200℃以上的焊接温度, 这就避免了焊接高温可能导致的材料变形、电子器件的热损伤和内应力的形成。同时, 由于电子元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展, 铅锡焊接的0.65mm的最小节距远远满足不了导电连接的实际需求, 而导电胶可以制成浆料, 实现很高的线分辨率。而且导电胶工艺简单, 易于操作, 可提高生产效率, 也避免了锡铅焊料中重金属铅引起的环境污染。所以导电胶是替代铅锡焊接, 实现导电连接的理想选择。 目前导电胶已广泛应用于液晶显示屏(LCD)、发光二极管(LED)、集成电路(IC)芯片、印刷线路板组件(PCBA)、点阵块、陶瓷电容、薄膜开关、智能卡、射频识别等电子元件和组件的封装和粘接, 有逐步取代传统的锡焊焊接的趋势。 2. 导电胶的分类及组成 2.1 导电胶的分类 导电胶种类很多, 按导电方向分为各向同性导电胶(ICAs,Isotropic Conductive Adhesive)和各向异性导电胶(ACAs,Anisotropic Conductive Adhesives)。ICA是指各个方向均导电的胶黏剂, 可广泛用于多种电子领域;ACA则指在一个方向上如Z方向导电, 而在X和Y方向不导电的胶黏剂。一般来说ACA的制备对设备和工艺要求较高, 比较不容易实现, 较多用于板的精细印刷等场合, 如平板显示器(FPDs)中的板的印刷。 按照固化体系导电胶又可分为室温固化导电胶、中温固化导电胶、高温固化导电胶、紫外光固化导电胶等。其中uninwell International只从收购Breakover-quick以后,成为导电胶全球产品线最齐全的企业集团,产品涵盖室温固化导电胶、中温固化导电胶、高温固化导电胶、紫外光固化导电胶等。 室温固化导电胶较不稳定, 室温储存时体积电阻率容易发生变化。高温导电胶高温固化时金属粒子易氧化, 固化时间要求必须较短才能满足导电胶的要求。目前国内外应用较多的是中温固化导电胶(低于150℃), 其固化温度适中, 与电子元器件的耐温能力和使用温度相匹配, 力学性能也较优异, 所以应用较广泛。紫外光固化导电胶将紫外光固化技术和导电胶结合起来, 赋予了导电胶新的性能并扩大了导电胶的应用范围, 可用于液晶显示电致发光等电子显示技术上, 国外从上世纪九十年代开始研究,其中uninwell International的BQ-6999系列紫外光固化导电银胶属于行业首创,得到客户的普遍认可和高端客户的大力追捧。 2.2导电胶的组成 导电胶主要由树脂基体、导电粒子和分散添加剂、助剂等组成。目前市场上使用的导电胶大都是填料型。 填料型导电胶的树脂基体, 原则上讲, 可以采用各种胶勃剂类型的树脂基体, 常用的一般有热固性胶 黏剂如环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、酚

导电高分子的现状与发展

导电高分子材料的现状与发展趋势姓名:XX 学号:XX 学院:XX 专业班级:XX 摘要:现展望了介绍了导电高分子材料的类型,对其在实际中的应用进行了研究和总结,并且在此基础上导电高分子材料的未来发展趋势。目的在于对导电高分子材料的实用性进行有效提升,扩大其应用的范围,并对该材料的新研究产生积极地影响。 关键词:导电高分子材料分类现状趋势 社会的快速发展使得许多新型材料得到了较高的关注与研究,这是科学发展的必然要求,也是提升生活品质的前提条件。高分子材料是由质量较高的分子聚合而成,该材料的优势特点是其在生产和生活中得到了较为广泛的应用。在高分子材料中有一种具有较强导电功能的材料,被称之为导电高分子材料,这种材料既具有高分子材料易加工和耐腐蚀的特点,又具有导电性良好的优势,成功地代替了无机导电材料的应用。导电高分子材料是能够产生导电性和电化学可逆性的优质材料,在充电电池的电极的生产中被加以应用,同时该材料在尖端科技的开发和研究中也是非常重要的原材料之一。在社会的发展中需要这种材料的地方有很多,这也使得对进行加工和应用的研究受到了人们着重地关注。 1、导电高分子材料分类 导电高分子材料可以通过产生的方式和结构的不同分为复合型材料与结构

型材料两类,这两类材料虽然具有较为相似的特性,但是也存在着较大的差别,而且应用的方向和范围也有所不同。正确认识这两种导电高分子材料的特点和特性,能够使对其的应用更加科学化和合理化。下面将对这两种材料分别进行研究。 1.1复合型导电高分子材料 由通用的高分子材料与各种导电性物质通过填充复合、表面复合或层积复合等方式而制得。主要品种有导电塑料、导电橡胶、导电纤维织物、导电涂料、导电胶粘剂以及透明导电薄膜等。其性能与导电填料的种类、用量、粒度和状态以及它们在高分子材料中的分散状态有很大的关系。常用的导电填料有炭黑、金属粉、金属箔片、金属纤维、碳纤维等。 1.2结构型导电高分子材料 是指高分子结构本身或经过掺杂之后具有导电功能的高分子材料。根据电导率的大小又可分为高分子半导体、高分子金属和高分子超导体。按照导电机理可分为电子导电高分子材料和离子导电高分子材料。电子导电高分子材料的结构特点是具有线型或面型大共扼体系,在热或光的作用下通过共扼π电子的活化而进行导电,患导率一般在半导体的范围。采用掺杂技术可使这类材料的导电性能大大提高。如在聚乙炔中掺杂少量碘患导率可提高12个数量级成为“高分子金属”。经掺杂后的聚氮化硫在超低温下可转变成高分子超导体。结构型导电高分子材料用于试制轻质塑料蓄电池、太阳能电池、传感器件、微波吸收材料以及试制半导体元器件等。但目前这类材料由于还存在稳定性羞特别是掺杂后的材料在空气中的氧化稳定性差)以及加工成型性、机械性能方面的问题,尚未进入实用阶段。 2、导电高分子材料的应用现状 导电高分子材料的应用是对其进行研究和生产的主要目的,其应用的研究与

柔性电子封装技术研究进展与展望

107电子技术柔性电子封装技术研究进展与展望 袁 杰 (浙江宇视科技有限公司,杭州 310051) 摘 要:柔性电子封装技术作为电子制造工艺中的发展趋势,其凭借着独有的的柔性也即延展性,在多个战略领域的应用前景都非常可观。但是如今柔性电子技术的可弯曲及可延展特性对其封装技术提出了更高要求。以柔性电子封装技术为重点,阐述了柔性电子封装技术的发展趋势和研究进展,综述柔性电子制造中的特殊工艺制程,展望了包括以有限元结构分析夹杂对岛-桥结构延展性的影响等封装技术的发展趋势。 关键词:电子制造工艺;柔性电子;封装技术 DOI:10.16640/https://www.360docs.net/doc/f814886789.html,ki.37-1222/t.2017.15.099 0 引言 如今柔性电子皮肤、柔性电子显示器等柔性电子技术正受到市场关注和青睐。所谓柔性电子封装技术主要是由柔性基板、交联导电体和电子器件组成。提高柔性器件的可延展性可以在有预应力的柔性基底上设计非共面电路布局。但是在实践过程中,电子制造工艺中的填充和覆盖封装材料、纳米级厚度金属薄膜的屈服强度都会影响器件的可延展性。本文重点讨论优化柔性电子器件结构、提高其延展性,以期对柔性电子器件的设计提供理论支撑。 1 柔性电子封装技术的发展趋势 随着科学技术和电子封装行业竞争日益激烈,电子封装获得空前的发展规模和前景, 电子封装的应用进展也越来越明朗化。过去的电子封装技术仅仅能够实现电子设备密封的效果。而因为其密封使用的材料为金属、玻璃及陶瓷,较容易受到温度、酸碱度这些影响因素而被动引起一些变化, 不利于电子封装的进行。为了能够起到保证电子设备的整体质量,新型环氧树脂材料应用的电子封装应运而生。随着力学、材料学等科学技术的发展,对电子封装材料的可延展性提出了新的要求和挑战,所谓可延展性是指使得电子封装器件无论面临着拉、压、弯、扭转等一系列可能出现的变形下仍然能维持自身良好性能,大大提高电子器件的易携带性和较高的环境适应性。 柔性电子封装技术在国内的市场地位仍处于起步阶段,还有很大的发展空间。其一般设计原理和运行机理是将具备柔性或可延展性的塑料或者薄金属这类基板上制作相应的电子器件。具体来说,可延展柔性电子技术并非用以取代目前的硅芯片技术,而是对硅基体结构的改进,是基于软质柔性基板上集成微结构的原理,以避免传统的非柔性硅基芯片材料所出现的厚、脆的缺点,在实现可延展性的同时还同时具有轻薄、抗震的效果,经济成本低,操作简便易行。 展望未来柔性电子封装技术的发展趋势,必将坚持以用户体验为设计起点,实现更加人性化的目的,例如柔性传感器、柔性电子眼、可穿戴电子衣、柔性电子纸、柔性电路板、人造肌肉、柔性心脏监测衣、柔性键盘和柔性电子显示器等。与传统电子器件相比,其独特的柔性和延展性使可延展柔性电子器件在通信和信息、生物医药、机械制造、航空航天和国防安全等领域具有非常广泛和良好的应用前景。 2 柔性电子封装技术的研究进展 (1)硬薄膜屈曲结构。硬薄膜屈曲结构是指借助转印技术使得硅等硬薄膜条在弹性软基底上形成周期性的正弦曲线来获得所应具备的柔性。美国的两位教授在此基础上作出了新的变革,他们建议采用基于软印刷术的转印方法来完成柔性电子器件的封装,并经过反复的实验证明了这项技术在实践中能够在柔性基底上产生硅带屈曲波,以实现对各类电子集成材料都能够实现集成到曲面上的效果。并且,这一效果在后期变形的过程中能够通过改变硅带屈曲波的波长和幅值的方式防止拉伸割断,产生较大的压缩性能,在内在机理上,其实是通过实现与基件平面方向纵向的运动过程与变形维度将内部本身的力量予以消解。在这一设计形式下的硅薄膜材料便能够符合五分之一的拉压应变。 (2)岛桥结构。柔性电子封装技术中的岛桥结构,其基本原理是将能够实现弯曲的多根导线串联起多个微电子结构,最终形成了岛桥结构,所以是非常生动形象的。这些导线的可弯曲性使得微电子结构所连接起来而形成岛桥结构增强电子器件的可延展性,提升柔性的程度。但是这一方式虽然在一定程度上取得了一些成效,但是岛桥结构而形成的集成密度较其他结构相对要小,难以应用于覆盖率相对高的应用。 (3)开放网格结构。开放网格结构就是将硅基半导体薄膜这一电子器件材料改进为开放网格式结构。这一结构柔性的提升和可延展性的实现,最根本的是薄膜材料本身在变形时的面内转动,这就好比人们使用剪刀时候的自身转动过程。所以说,开放式网格结构的形状上有其特殊性,也需要改进设计为类似于剪刀形状的细长外形,因此不一定包含柔性基底,因此对于很多结构并不适用。 3 对柔性电子封装技术的展望 (1)局部多层封装结构。由于目前的柔性电子封装技术中常见的非共面薄膜-基底结构在完成封装后会出现延展性降低,难以继续承受较强负荷,为此提供一种新思维,解决上述问题。即局部多层封装,它通过将该薄膜基底的上位部分的电子封装区域软化,同时对下位部分再进行适度硬化,提高整体柔性。但是值得在今后继续开展实验以验证这一结构在应用领域的有效性,这是由于局部多层封装结构还有一些技术漏洞,若下位封装弹性模量或厚度过大,而在受压拉伸的过程中薄膜反而会出现高阶屈曲继而催生更大的弯曲应力,适得其反。 (2)夹杂对岛-桥结构延展性的影响。通过建立有限元模型的方式,将夹杂区域看作是圆形的桥下区域,并且从夹杂刚度、位置和封装方式等维度进行立体化的分析,其结果显示为以下两点,一是在增大夹杂刚度时岛桥结构的最大等效应力相应增强,延展性降低;二是在夹杂位置上若集成掩埋深度提高,那么封装结构顶部的整体应变水平就越大,岛桥的延展性也会随之降低。除此之外今后还应当进一步探讨空洞现象对于岛-桥结构的柔性度的影响。 (3)粘弹性参数的变化。柔性电子封装技术中电子器件基底部分与所使用的封装材料其粘弹性特质,其在多种拉伸的速率下,粘弹性参数所反映的力学和结构延展性变化程度不同:一定的总拉伸量下加载速率越大、一定应变速率下基底与封装材料的瞬时模量越高,薄膜的应力、应变水平越高,薄膜下降高度越小,结构的极限延展量越小。并引入了一个表征延展性劣化的无量纲参数,给出了它随拉伸应变率变化的关系曲线;封装材料与基底材料在一定应变速率范围内的瞬时模量峰值之比越高,薄膜的最大主应变增强得越多而薄膜面下降的位移越小;松弛阶段桥顶应力值、高度均随松弛时间而“衰减”至与静态拉伸时状态。 4 结语 (下转第276页)

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