耐400℃高温氰酸酯导电胶的制备与性能

为了解决芯片密封封装时管壳高温焊接导致的芯片脱粘、封装内产气等问题,本工作首次以耐高温氰酸酯树脂为基体、高纯片状Ag粉为填料,制备了耐400℃高温的氰酸酯导电胶。微观结构分析结果表明,片状Ag颗粒在氰酸酯基体中随机分布,形成了较好的导热导电网络,且去除Ag粉表面有机物可以有效抑制氰酸酯导电胶粘接固化后气泡和裂纹的产生。热性能分析表明氰酸酯导电胶具有优异的热稳定性,其在300℃下的失重率仅有0.06%,400℃下的失重率小于0.3%,远低于目前公开报道的导电胶在相同温度下的失重率。氰酸酯导电胶的玻璃化温度(Tg)为240℃,低于和高于Tg时的热膨胀系数分别为51.2×10^(-6)/℃和162.2×10^(-6)/℃,具有较宽的使用温度范围。环境实验和力学性能测试表明,氰酸酯导电胶具有优异的粘接性能和环境适应性,330℃固化后的导电胶在环境测试后平均芯片剪切强度高达18.4 MPa。本工作制备的氰酸酯导电胶具备优异的综合性能,对电子封装用高温导电胶的研发和应用具有重要的参考价值。

固化温度对导电胶可靠性的影响研究

以一种可耐高温的氰酸酯导电胶为研究对象,设定5种固化工艺曲线,验证导电胶在不同温度下固化后的可靠性。结果表明:固化温度为330℃时,芯片与基板之间的孔隙率为0%且两者之间的粘结力最大,达到29.42 kg;当固化温度较低时,芯片与基板之间的空隙率较大;当固化温度过高时,基板与芯片之间的剪切强度仅为10.04 kg。因此,根据导电胶具体的理化性能选择合适的固化曲线对提高封装过程中的装片可靠性具有十分重要的意义。