半導(dǎo)體封裝膠水介紹-導(dǎo)電機(jī)理
導(dǎo)電膠是一種固化后可以導(dǎo)電,導(dǎo)熱的膠粘劑。相比于傳統(tǒng)的焊料:
-a. 無鉛環(huán)境友好,固化溫度低,特別適合熱敏材料粘接,同時作業(yè)簡單
-b基體是高分子材料,具有良好的柔性和抗疲勞性,自身密度低,更適合現(xiàn)代微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。
1. 導(dǎo)電膠分類:
可分為各向同性導(dǎo)電膠(ICA,所有方向?qū)щ姡┡c各向異性導(dǎo)電膠(ACA,在Z方向?qū)щ?兩大類
2.導(dǎo)電膠組成:
由基體樹脂、導(dǎo)電填料(金粉/銀粉/銀包銅等)、固化劑/助劑等組成;通過基體樹脂固化,將導(dǎo)電離子結(jié)合到一起,形成導(dǎo)電/導(dǎo)熱通路
3. 導(dǎo)電機(jī)理:
3.1 滲流理論 1970s: 當(dāng)導(dǎo)電離子含量達(dá)到滲流閾值后,導(dǎo)電膠體積電阻急劇降低,之后隨著填料增加,電阻略有下降趨于穩(wěn)定
3.2隧道/場致發(fā)射導(dǎo)電: 熱振動或者導(dǎo)電粒子之間的強(qiáng)大電場可以引起電子遷移,進(jìn)而形成導(dǎo)電通路。
用透射電鏡觀察導(dǎo)電膠內(nèi)部發(fā)現(xiàn),導(dǎo)電填料顆粒之間存在很多細(xì)小的間隙,連續(xù)完整的鏈狀導(dǎo)電通路很少,滲流理論沒有考慮到以上。
導(dǎo)電膠SEM形貌
其他復(fù)雜的模型就不介紹了,腦殼痛
4.導(dǎo)電性的影響因素:
4.1 導(dǎo)電填料尺寸/形貌:
- 同等情況下,片狀銀粉導(dǎo)電性優(yōu)于球狀銀粉;不過通常會片狀與球形混用提高導(dǎo)電性
納米銀粉
4.2 導(dǎo)電填料表面改性:
-制備過程中,為防止填料在球磨過程中冷焊,通常加入潤滑劑,而潤滑劑不導(dǎo)電
4.3 偶聯(lián)劑: 偶聯(lián)劑主要是改善樹脂/填料的相容性,促進(jìn)填料分散提高導(dǎo)電性
4.4 納米導(dǎo)電填料:納米銀粉通常可以在微米銀粉間低溫?zé)Y(jié),從而顯著提高導(dǎo)電/導(dǎo)熱性
半燒結(jié) semi-sintering
4.5.樹脂體系:
- 提高樹脂收縮率,相當(dāng)于提高填料含量,不過有可能造成固化連接器件應(yīng)力增大
此文源自知乎,作者:Colin Wu2020