中文名 | 表面鹵化降低導電銀膠接觸電阻的機理研究 | 依托單位 | 清華大學 |
---|---|---|---|
項目負責人 | 楊誠 | 項目類別 | 青年科學基金項目 |
導電銀膠是電子封裝技術領域一種重要的導電印刷連接材料。我們已經首次證明了對市售微米銀粉表面進行適當的碘化處理,可提高導電銀膠的電導率上千倍甚至更高,且使導電滲流閾值從含銀質量70%以上降低到30%以下。為什么金屬填料表面發生了輕度碘化反而能大幅度提高導電復合材料的歐姆導電性呢?通過初步研究,我們發現碘處理過的銀表面形成獨特的非化學計量比的銀/碘化銀納米島狀化合物;隨著時間推移,這些納米島狀化合物發生形態和結構演化,最終可在樣品表面探測到歐姆導電。然而其歐姆導電的機制也不清楚。本項目旨在通過表面化學測試方法和固體物理研究手段揭示這一演化過程的和填料間自由電子導電機制,以及氧氣對于碘化過程的影響;同時,我們還將比較其他鹵素對導電銀膠接觸電阻的影響。通過本項目的研究,將有利于得到成本更低,導電性能更好的新型導電連接材料。
導電銀膠是電子封裝技術領域一種重要的導電印刷連接材料。我們已經首次證明了對市售微米銀粉表面進行適當的碘化處理,可提高導電銀膠的電導率上千倍甚至更高,且使導電滲流閾值從含銀質量70%以上降低到30%以下。為什么金屬填料表面發生了輕度碘化反而能大幅度提高導電復合材料的歐姆導電性呢?通過初步研究,我們發現碘處理過的銀表面形成獨特的非化學計量比的銀/碘化銀納米島狀化合物;隨著時間推移,這些納米島狀化合物發生形態和結構演化,最終可在樣品表面探測到歐姆導電。然而其歐姆導電的機制仍不清楚。本項目旨在通過表面化學測試方法和固體物理研究手段揭示這一演化過程的和填料間自由電子導電機制,以及氧氣對于碘化過程的影響;同時,我們還將比較其他鹵素對導電銀膠接觸電阻的影響。通過本項目的研究,將有利于得到成本更低,導電性能更好的新型導電連接材料。
由于接觸電阻非常小,普通的三用表肯定不行. 接觸電阻是非線性電阻,和通過的電流有關.因此測量起來比較復雜.測量需要用到四線電阻測量技術:兩條線輸出一個已知的電流,兩條線用來測量接觸電阻上的壓降,一些高...
接觸電阻:觸點有四種工作狀態,即:閉合狀態、斷開過程、斷開狀態、閉合過程。 在理想情況下,觸點閉合時其接觸電阻為零;觸點斷開時接 觸電阻為無窮大;在閉合過程中接觸電阻瞬時由無窮大變為零; 在斷開過程中...
體積電阻 表面電阻 接觸電阻 有什么區別于聯系?體積電阻很大,其接觸電阻可以很小么?
體積電阻又稱體積電阻系數或體積比電阻。 表征電介質或絕緣材料電性能的一個重要數據。 表示1立方厘米電介質對泄漏電流的電阻。單位是歐姆·厘米。 體積電阻的大小,除取決于材料本身組成的結構外,...
格式:pdf
大小:350KB
頁數: 未知
評分: 4.3
制備了一種單組分、各向同性導電膠。利用四探針法測定了導電銀膠中不同銀粉含量下導電膠的體積電阻率,不同銀粉含量下導電銀膠的掃描電鏡圖,探索了銀粉含量對導電膠性能的影響規律。
格式:pdf
大小:350KB
頁數: 未知
評分: 4.3
通過分析接觸電阻產生的原因及其影響因素來認識準確測量接觸電阻的意義。從理論出發介紹接觸電阻的測量方法,介紹了四線端子法的測量原理及優勢。
在導電銀膠各組份基本確定的情況下,通常采用兩步法制備導電銀膠。
第一步基體樹脂制備:試驗室用電子天平以一定比例稱取一定量的環氧樹脂放入研缽中,按比例加入K77、ZE4MzeN、朋560、DleY(事先已研磨并過200目篩),用研棒進行充分的研磨和混合,研磨時間一般在10分鐘以上,直到形成均勻的混合體為止,便得到需要的樹脂基體。
基體樹脂所得的固化產物的性能完全能夠滿足商用導電銀膠的要求,導電銀膠中的銀粉的填加量對導電銀膠性能的影響將最終決定導電銀膠能否商業化的最重要的因素。已有學者對導電銀粉的填加量作過深入的研究,通常認為導電銀粉的填加量低于70%其所得固化產物導電性能較差不能滿足商業化的要求,但銀粉的填加量超過80%則固化產物的剪切強度變差亦不能滿足商業化的要求。基于以上考慮,本論文制備銀粉含量為70%、75%及80%的三種導電銀膠,對其性能進行全面考察,以最終確定適合作LED封裝用的導電銀膠的最佳銀粉含量。
第二步導電銀膠制備:取一定量的樹脂基體加入部分已經混合好的片狀銀粉BAgF一20及粒狀銀粉sAg一ZA進行研磨,直到銀粉全部與樹脂基體混合均勻后再加入適量的銀粉,最終銀粉總量為膠總量的70%;再取一定量的樹脂基體按前述方法制備銀粉含量為75%的導電銀膠;再取一定量的樹脂基體按前述方法制備銀粉含量為80%的導電銀膠;銀粉全部加完后再研磨30分鐘以上,直到銀粉和樹脂基第2章導電銀膠制備與性能測試體形成均勻的銀白色膏狀混合物。按下述方法對所制備的三種不同銀粉含量的導電銀膠進行性能測試。
導電銀膠種類很多, 按導電方向分為各向同性導電銀膠(ICAs,Isotropic Conductive Adhesive)和各向異性導電銀膠(ACAs,Anisotropic Conductive Adhesives).ICA是指各個方向均導電的膠黏劑, 可廣泛用于多種電子領域;ACA則指在一個方向上如Z方向導電, 而在X和Y方向不導電的膠黏劑.一般來說ACA的制備對設備和工藝要求較高, 比較不容易實現, 較多用于板的精細印刷等場合, 如平板顯示器(FPDs)中的板的印刷 。
按照固化體系導電銀膠又可分為室溫固化導電銀膠、中溫固化導電銀膠、高溫固化導電銀膠、紫外光固化導電銀膠等.室溫固化導電銀膠較不穩定, 室溫儲存時體積電阻率容易發生變化.高溫導電銀膠高溫固化時金屬粒子易氧化, 固化時間要求必須較短才能滿足導電銀膠的要求.目前國內外應用較多的是中溫固化導電銀膠(低于150℃), 其固化溫度適中, 與電子元器件的耐溫能力和使用溫度相匹配, 力學性能也較優異, 所以應用較廣泛.紫外光固化導電銀膠將紫外光固化技術和導電銀膠結合起來, 賦予了導電銀膠新的性能并擴大了導電銀膠的應用范圍, 可用于液晶顯示電致發光等電子顯示技術上, 國外從上世紀九十年代開始研究, 我國近年也開始研究。
目前, 國內生產導電銀膠的單位主要有金屬研究所等, 國內外企業有Uninwell Internaitonal,Alwaystone,Breakover-quick、Three-Bond公司、美國Epoxy的公司、Ablistick公司,Loctite公司、Solarcarer、3M公司等.已商品化的導電銀膠主要有導電銀膏、導電銀漿、導電涂料、導電膠帶、導電銀膠等,組分有單、雙組分.導電銀膠一般用于微電子封裝、印刷電路板、導電線路粘接等各種電子領域中.現今國內的導電銀膠無論從品種和性能上與國外都有較大差距.