胶的玻璃化温度

《胶的玻璃化温度》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、环境对各向异性导电胶膜性能参数的影响张军，贾宏，陈旭（郑州大学化工学院，郑州450002）摘要：各向异性导电胶膜(ACF)的玻璃转化温度Tg是它的一个重要性能参数，用差示扫描热示计(DSC)分别测定商用各向异性导电胶膜固化前和固化后的玻璃转化温度，并确定不同固化时间对它的玻璃转化温度的影响,以及高温高湿(85℃，85%RH)环境对它的玻璃转化温度的影响,得到各向异性导电胶玻璃转化温度下降是其粘接强度下降的原因之一。关键词：微电子封装；各向异性导电胶；玻璃转化温度；粘接强度Theeffectofenvironmentfortheanisotropicconductiveadhesivefilm(

2、ACF)capabilityparameterZHANGJun,JIAHong,CHENXu(SchoolofChemicalEngineeringandTechnology,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450002,China)Abstract:Theglasschangetemperature(Tg)isanimportantcapabilityparameterfortheanisotropicconductiveadhesivefilm(ACF),theDSCisusedtodiscovertheglasschangetemperature(Tg)ofth

3、eACFafterandbeforecuringanddifferentcuringtime.TheeffectofhightemperatureandhumidityfortheACFalsoisdiscovered.TheresultcanbefoundthattheglasschangetemperaturedecreaseistheoneofreasonsofACFbondingstrengthdecrease.Keyword:Microelectronicpackaging;anisotropicconductiveadhesivefilm;glasschangetemperatur

4、e;bondingstrength各向异性导电胶膜(ACF，Anisotropicconductiveadhesivefilm)是一种新兴的绿色、环保微电子封装互联材料。为了满足微电子机械系统发展的要求，互连技术必然需要向集成化、高性能、多引线和窄间距的方向发展。目前微电子封装行业普遍使用的锡-铅互联材料，由于铅是对人体和环境有害的物质，在世界范围内将被禁止使用。一种更方便、更环保，成本[1,2,3]低廉的互联材料—各向异性导电胶在最近的十年中正在悄然兴起。它开始时主要应用在液晶显示器与驱动电路和芯片的连接上,渐渐发展到笔记本电脑、手机、数码相机、掌中宝等电子产品的集成电路(IC)连接上。连接

5、形式主要有：芯片与玻璃基板的连接(chiponglass)、芯片与柔性基板的连接(chiponflex)、倒装芯片(flip-chip)、驱动电路与玻璃基板的连接(TAB)[4,5]等。目前各向异性导电胶的应用还只限于锡-铅焊接使用较困难的互联技术中，但随着对其研究的不断深入，以其窄间距、低成本、高性能等优点，应用范围不断扩大，必将会成为锡-铅焊的一种代替品，而且在微电子机械系统领域里将得到应用。[6,7]Liu等人提出了温度冲击引起各向异性导电胶膜失效的机理，他认为热膨胀系数不匹配引起的内应力也会引起导电粒子的移位变形，是接触电阻增加的另一个原因。其他研究[8，9,10]者认为，有机聚合物材

6、料在高于它的玻璃转化温度和低于玻璃转化温度有不同的物理[11][12]性质，使对其可靠性的研究增加了很多复杂因素。Constable等人的实验表明各向异性导电胶膜粘接的试件，经1000周温度循环疲劳试验后导电胶的应变是锡-铅焊结构的10倍，导电胶产生的应力范围在5-26MPa,而锡-铅焊产生的应力范围是17-42MPa。在高低温循环试验时用各向异性导电胶膜粘接的电路一般能经历2000~3000次循环才会出现失效情况，这说明各向异性导电胶膜对被粘物体的热膨胀不匹配有很好的缓冲作用，它的作用与锡-铅焊中的填充材料起的作用相似，从中可以看到各向异性导电胶膜优越性的一方面。各向异性导电胶膜的胶体是有机

7、聚合物，在湿热的情况下水分子容易进入胶体和粘接界面内。各向异性导电胶膜的吸湿分为可逆和不可逆两部分，可逆部分是指胶体吸收的水分通过烘干可以排除的部分；不可逆部分是指水分子已经和聚合物分子结合，它造成的影响是永久的。聚合物胶体吸湿后会引起塑性化和膨胀，胶体塑性化会降低聚合物材料的玻璃化转[13][14]化温度(Tg)，并且降低胶体的连接强度和弹性模量。Kelly和Bueche提出自由体理论对[15]