導(dǎo)電粘合劑屬于功能粘合劑的一類。大多數(shù)為雙組分環(huán)氧體系。由主體成分、導(dǎo)電填料、增韌劑、溶劑以及其它添加劑等組成。主體成分起粘接作用,由粘接強(qiáng)度、可靠性、耐熱性、耐老化性、耐高低溫沖擊性以及耐水性等來選定。增韌劑一般采用低分子量活性增韌劑,如液體端羧基丁腈橡膠、低分子聚酯、低分子聚酰胺、低分子聚碳橡膠等。起到導(dǎo)電作用的導(dǎo)電填料常用的有銀粉、鍍銀銅粉,鍍銀石英粉等,填加純銀粉粘合劑的導(dǎo)電性能最好、最穩(wěn)定。用來調(diào)節(jié)粘度的稀釋劑多為非活性稀釋劑,如低分子酮類、酯類、乙二醇乙醚、異丙醇、松節(jié)油、四氫呋喃和芳香烴等。按一定配方秤取增韌環(huán)氧樹脂、銀粉和容劑,然后將其攪拌均勻再加入規(guī)定的2-乙基,4 ~甲基咪唑,攪拌均勻即可使用。用于電子元器件的裝配和代替焊接用以粘接硅芯片與電極等。
特點(diǎn)導(dǎo)電粘合劑是功能粘合劑中的一類。它用于電子元、器件的裝配,粘接硅芯片以代替焊接。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化接合工藝、保證加工精度、提高效率。這類粘合劑可分為結(jié)構(gòu)型和非結(jié)構(gòu)型粘合劑。其中又有含溶劑和不含溶劑之分。以其機(jī)械性能來看,以不含溶劑的結(jié)構(gòu)型粘合劑為好,尤其是抗剪強(qiáng)度較為突出。以電導(dǎo)率來看,以含溶劑的導(dǎo)電粘合劑為奸。在混合集成電路中,多采用含溶劑的結(jié)構(gòu)型粘合劑。1
成分導(dǎo)電粘合劑的主要成分有粘合劑主體成分、導(dǎo)電填料、增韌劑、溶劑,以及其它添加劑。在導(dǎo)電粘合劑中,各成分所起的作用是不同的。起粘接作用的是主體成分,根據(jù)對(duì)粘接強(qiáng)度、可靠性、耐熱性、耐老化性、耐高低溫沖擊性、耐水性等來選定。
增韌劑的作用是改善粘合劑的抗沖擊性和提高其剝離強(qiáng)空。在環(huán)氧體系中,選用增韌劑時(shí)要考慮到增韌劑的穩(wěn)定性。所選用的增韌劑應(yīng)是反應(yīng)型(活性)的為好。當(dāng)然,增韌劑的加入不應(yīng)影響導(dǎo)電粘合劑的工藝性。一般多采用低分子量活性增韌劑。如液體端羧基丁睛橡膠、低分子聚酯、低分子聚酰胺、低分子聚硫橡皎等。
導(dǎo)電填料的種類很多,常用的有銀粉、鍍銀銅粉、鍍銀石英粉等。其中以添加純銀粉的粘合劑導(dǎo)電性最好、最穩(wěn)定。同時(shí),導(dǎo)電填料的粒度分布、粒狀等也影響粘合劑的導(dǎo)電效果。導(dǎo)電粘合劑中導(dǎo)電填料的含量,在一定范圍內(nèi),對(duì)粘臺(tái)劑的導(dǎo)電性有很大影響。盡管研制了導(dǎo)電的高分子材料,但用于微電路的導(dǎo)電粘臺(tái)劑,仍以填充銀粉者為主。為了保證導(dǎo)電粘合劑的粘接強(qiáng)度,導(dǎo)電填料的加入量不能過多,必須兼顧粘合劑的導(dǎo)電性及粘接強(qiáng)度。
導(dǎo)電粘合劑的配方根據(jù)混合集成電路組裝的要求,有時(shí)要自行設(shè)計(jì)導(dǎo)電粘合劑配方。在組裝中,要把硅芯片牢固地裝接在基片上。如果用燒銀的方法,或是用其它的焊接法,顯然是不適宜的。用導(dǎo)電粘合劑粘接硅芯片,就比較適宜了。這就要求導(dǎo)電粘合劑具有優(yōu)良的物理、機(jī)械、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐熱老化、耐濕等性能。可采用含溶劑的雙組分增韌環(huán)氧體系,加入一定規(guī)格的銀粉,配制成導(dǎo)電粘合劑。1
導(dǎo)電粘合劑的配制(1)按配方稱取增韌環(huán)氧樹脂(有些增韌劑可先行與環(huán)氧樹脂作予反應(yīng)為好)、銀粉、溶劑,將其攪拌均勻。其粘度以便于施膠為準(zhǔn)。
(2)按配方規(guī)定加入2-乙基,4-甲基咪唑,將其攪拌均勻即可使用。在配制過程中,經(jīng)常把增韌環(huán)氧樹脂、銀粉、溶劑的混合物作為第一組分。把固化劑作為第二組分,分別保存。要使用時(shí),把兩個(gè)組分加在一起。這樣,即便于使閘,又便于保存。加入固化劑配制好的導(dǎo)電粘合劑,在25℃的使用壽命約為48h。但在冷藏柜中5℃以下,兩星期內(nèi)仍有良好的工藝性。1
本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
黎明 - 副教授 - 西南大學(xué)