[發(fā)明專利]微電子封裝用導(dǎo)電銀膠及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010591366.2
• 申請(qǐng)日: 2010-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN102086364A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳偉;付振曉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東風(fēng)華高新科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C09J163/00
• 分類號(hào): C09J163/00;C09J163/02;C09J163/10;C09J163/04;C09J11/04;C09J11/06;C09J9/02;H01L23/29
• 代理公司: 廣州新諾專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44100
• 代理人: 華輝;劉菁菁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導(dǎo)電膠，尤其涉及用于微電子封裝的銀導(dǎo)電膠粘劑。

背景技術(shù)

導(dǎo)電膠是替代鉛錫焊接，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電連接的理想選擇。先進(jìn)電子組裝技術(shù)向微型化、高密度化方向發(fā)展，而微型化、高密度化就意味著元器件越來越小，而導(dǎo)電膠粘接劑更細(xì)的顆粒尺寸和穩(wěn)定性體現(xiàn)了比共晶錫鉛焊料更好的細(xì)線印刷能力。其次，導(dǎo)電膠具有較低的固化溫度，與焊料互連相比大大減小了互連過程中的熱應(yīng)力和應(yīng)力開裂失效問題，因而特別適合于熱敏感元器件的互連和非可焊性表面的互連；第三，導(dǎo)電膠具有較高的柔性和更好的熱膨脹系數(shù)匹配，改善了互連點(diǎn)的環(huán)境適應(yīng)性，減少失效；第四，導(dǎo)電膠屬于綠色電子封裝材料，不含鉛以及其它有毒金屬。

然而，要完全替代合金焊錫膏，面臨著一些重大的阻礙，其中在不同溫度和濕度下，導(dǎo)電性(接觸電阻)不穩(wěn)定和膠接點(diǎn)抗沖擊性能較差，是導(dǎo)電膠在微電子組裝領(lǐng)域應(yīng)用的兩大致命缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供一種電阻穩(wěn)定、抗沖擊性能強(qiáng)的銀導(dǎo)電膠粘劑：適用于微電子封裝領(lǐng)域，其粘結(jié)能力強(qiáng)、工藝適應(yīng)性好；粘接強(qiáng)度、體電阻和接觸電阻在經(jīng)過環(huán)境試驗(yàn)后，變化范圍滿足微電子封裝技術(shù)要求。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：一種微電子封裝用導(dǎo)電銀膠，其特征在于含有如下質(zhì)量百分比的成份：

液態(tài)環(huán)氧樹脂：10～12份????????????????稀釋劑：????9～10份

球狀銀粉：????10～13份????????????????片狀銀粉：??50～57份

潛伏性固化劑：0.5～1.5份??????????????固化促進(jìn)劑：0.2～0.8份

偶聯(lián)劑：??????1～2份??????????????????導(dǎo)電促進(jìn)劑：0.5～1份

抗老化劑：????0.5～1份????????????????增韌劑：????1.5～2.3份。

具體地來說，所述液態(tài)環(huán)氧樹脂選自雙酚A二縮水甘油醚、雙酚F二縮水甘油醚、環(huán)氧丙烯酸樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂中的一種或者若干種的混合物，液態(tài)環(huán)氧樹脂的粘度范圍為2000～12000mpa.s，環(huán)氧值為0.3～0.7。

所述稀釋劑選自環(huán)己基縮水甘油醚、1，4丁二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、正丁基縮水甘油醚、二乙二醇乙醚醋酸酯中的一種或其中幾種的混合物。

所述偶聯(lián)劑選自K-550或K-570，偶聯(lián)劑加入的促進(jìn)樹脂與填料和基材界面的結(jié)合，增加固化物的致密性、連接強(qiáng)度和其他固化后性能一致性。

所述潛伏性固化劑選自雙氰胺的衍生物，此類固化劑與樹脂混合性好，固化速度快。如Ciba公司開發(fā)的TH-2833或TH-2844，其結(jié)構(gòu)式為

所述固化促進(jìn)劑選自有機(jī)脲類促進(jìn)劑、咪唑及其衍生物中的一種。

所述增韌劑選自殼-核結(jié)構(gòu)聚合物改性環(huán)氧樹脂，且自殼-核結(jié)構(gòu)聚合物與改性環(huán)氧樹脂的比例為1∶3。殼-核聚合物是一種具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的聚合物復(fù)合粒子，其核為橡膠如苯乙烯、丁二烯聚合物，賦予制品拉伸性能；殼為具有較高玻璃化溫度的塑料如丙烯酸等聚合物。由于具有非常高的硅-丙烯酸橡膠含量，所以它具有極佳的耐候性和低溫抗沖擊性能。同時(shí)，由于核殼結(jié)構(gòu)的特性，該增韌劑在增加基體樹脂的沖擊性能的同時(shí)，對(duì)于模量影響很少。通過殼核結(jié)構(gòu)聚合物對(duì)環(huán)氧樹脂的改性，大量的粒子空穴化釋放裂縫尖端附近的三軸度，從而出現(xiàn)大的膨脹形變和剪切屈服，可以提高導(dǎo)電膠的固化后的連結(jié)力和抵抗沖擊的能力。

所述導(dǎo)電促進(jìn)劑選自β-苯丙烯醛或鄰羥基苯甲醛，其結(jié)構(gòu)式分別為：

β苯丙烯醛????????鄰羥基苯甲醛

醛類導(dǎo)電促進(jìn)劑的加入能夠很大程度增加導(dǎo)電膠粘劑的導(dǎo)電性和接觸電阻的穩(wěn)定性。導(dǎo)電膠在固化過程中，醛類化合物將消耗氧氣將Ag?₂O還原成Ag：(R-CHO+Ag₂O→R-COOH+2Ag)；另一方面，醛類化合物會(huì)被氧化成羧酸，短鏈羧酸能部分取代或去除銀粉生產(chǎn)過程殘留在銀粉表面的硬脂酸，增加銀粉之間接觸，保持良好的金屬接觸和作為還原劑減緩界面腐蝕，降低了導(dǎo)電膠粘劑的體電阻率和保證了導(dǎo)電膠在高溫高濕或高低循環(huán)等加速老化的情況下，接觸電阻仍能保持較好的穩(wěn)定性。

所述球狀銀粉和片狀銀粉選自微米級(jí)銀粉。

除以上主要成份外，上述導(dǎo)電銀膠的配方中還含有消泡劑。

一種如上所述的微電子封裝用導(dǎo)電銀膠的制備方法，包括以下步驟：

a、將液態(tài)環(huán)氧樹脂、稀釋劑按比例攪拌均勻，抽真空脫泡15分鐘；