论文摘要
电子封装技术是现代电子工业的重要组成部分,近年来,在微电子制造行业,随着绿色环保的呼声、各国无铅立法的压力和满足日益提高性能的要求等众多因素的推动下,越来越多的研究者将兴趣转向了导电胶粘剂。Pb/Sn焊料由于分辨率低、环保性能差,已经不能适应技术的发展,利用成本低、环境友好的导电胶来代替合金焊料已经成为连接材料研究的热点。论文从导电胶材料的开发和研究入手开展了以下三个方面的工作:（1）新型耐高温双组分以及单组分胶粘剂的研制;（2）耐高温单组分环氧-银粉导电胶的研制;（3）环氧树脂胶粘剂体系以及导电胶体系固化反应动力学研究。首先综合叙述了银导电胶组成的选用原则;合成了新型多元芳胺类化合物1,4-双（2,4-二氨基苯氧基）苯（14BDAPOB）作为双组分环氧胶粘剂体系的固化剂,然后通过大量的实验研究、筛选、优化,最终确定了双组分树脂基体各组分的最佳质量配比,酚醛环氧树脂:双酚A型环氧树脂E-51:14BDAPOB:稀释剂:增韧剂=60:40:20:24:12,并证明了多元芳胺类固化剂优于传统的二元芳胺型固化剂。同时,参考双组分环氧树脂基体的经验并通过实验研究得到单组分环氧胶粘剂与其他组分的最佳质量配比,酚醛环氧树脂:E-51:潜伏性固化剂LCA-30:稀释剂:增韧剂=60:40:8:24:12。对两种耐高温的基体树脂进行了固化动力学研究。采用非等温差示扫描量热法（DSC）对酚醛环氧树脂体系/14BDAPOB的固化过程进行了跟踪,并利用Kissinger、Crane和Arrhenius方程对该固化反应进行了动力学分析,求得了体系的固化动力学参数。结果表明:双组分环氧胶粘剂体系的活化能为66.97KJ/mol,反应级数为0.90。用相同的方法对酚醛环氧树脂体系/潜伏性固化剂LCA-30进行固化动力学研究,结果表明:体系的活化能为73.07kJ/mol,反应级数为1.09。另外,通过两种耐高温环氧胶粘剂多方面的比较,最终选择单组分环氧胶粘剂作为导电胶的树脂基体,对粒径5μm片状银粉PA-1的最佳填充量进行了研究,得出最佳质量填充百分比为74%,并对自制银导电胶的体积电阻率、拉伸剪切强度、固化等性能进行了系统的研究。采用智能直流低电阻测试仪对自制银导电胶的体积电阻率进行了测试;利用双臂万能材料试验机测试了自制银导电胶的拉伸剪切强度。有选择地研究了树脂基体各组分对导电胶的粘接强度、体积电阻率以及储存期的影响关系,结果表明:固化剂和稀释剂用量为树脂基体储存期的主要影响因子,固化剂或稀释剂多,储存期变短;固化剂或稀释剂少,储存期变长。增韧剂、稀释剂、固化剂用量都影响树脂基体对基材的粘接强度,它们都在最佳值附近时得到的树脂基体具有最高的粘接强度。制备了填充粒子为银粉导电胶,其体积电阻率可以达10-4Ω·cm级,基本满足电子工业对导电胶电阻率的要求,且具有耐高温、无溶剂等优点,所以此导电胶粘剂将会有较为广阔的应用前景。研究了耐高温环氧导电胶体系的固化反应动力学,采用非等温差示扫描量热法对该体系的固化过程进行了跟踪,并利用Kissinger、Crane和Arrhenius方程对该固化反应进行了动力学分析。求得了体系的固化动力学参数。结果表明:体系的表观活化能为84.75kJ/mol,反应级数为0.925。
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标签：耐高温环氧导电胶论文; 多元芳胺类固化剂论文; 固化反应动力学论文; 性能测试论文;