导电胶在薄膜粘接工艺中的应用

目前在SMT生产过程中普遍采用的是锡铅焊锡，会对人体健康和周围环境造成很大的影响，因此有铅技术的无铅化问题已经是SMT发展的必然趋势，本文主要结合具体试验浅谈一下有铅工艺无铅化的一个分支——导电胶粘接工艺可行性与高可靠性的问题。     

银粉形貌及表面处理对导电胶性能的影响

利用四点探针和电子万能试验机分别测定了同种树脂体系中不同银粉形貌及银粉表面处理下导电胶的体积电阻率和剪切强度,探索了银粉含量、形状尺寸及表面处理对导电胶性能的影响规律.     

已二酸含量对导电胶性能的影响

通过在导电胶中直接添加短链二元羧酸已二酸对导电胶进行改性,研究了不同含量的已二酸对导电胶性能的影响规律。通过同步热分析仪对不同已二酸含量的导电胶的固化过程和固化后的热稳定性能分析表明,已二酸的添加会和环氧树脂进行反应,并且会促进导电胶的固化放热峰向低温方向偏移;同时已二酸的添加还会部分提高导电胶的热稳定性能。通过电子万能试验机对不同已二酸含量的导电胶的粘接强度进行分析表明,当已二酸质量分数低于0.5%时,随着已二酸含量的增加,导电胶的剪切强度逐步下降,当已二酸质量分数达到0.5%后,导电胶的剪切强度出现上升现象。通过四点探针测试仪对各不同导电胶的体积电阻率的测试,发现随着已二酸含量的增加,导电胶的体积电阻率逐渐减小。     

聚醚改性环氧树脂对导电胶的影响

将聚醚多元醇与多聚磷酸反应生成聚醚多元醇磷酸酯,再与双酚A环氧树脂反应制得聚醚多元醇磷酸酯改性环氧树脂,并通过红外光谱和固化物断面形貌观察证明增韧改性成功。将双酚A环氧树脂和聚醚改性环氧树脂按不同比例混合,并添加相同成分相同比例的助剂、银粉制成导电胶,对比测试导电胶的体积电阻率、热导率、剪切强度、硬度等性能参数,发现随着聚醚改性环氧树脂占比的增加,导电胶的导电导热性能不断提升,体积电阻率最低达到1.9×10^-5Ω·cm,热导率最高可达15.9 W·(m·K)^-1,硬度和剪切强度逐渐降低到67.7 HD和16.8 MPa。观察导电胶断面的微观形貌,发现随着聚醚改性环氧树脂含量的增加,导电胶断口表面光滑平整的树脂逐渐变得粗糙不平,断面银粉由裸露逐渐被树脂包裹。分析认为聚醚改性环氧树脂引入大量柔性基团,降低导电胶硬度与强度的同时提高了固化收缩率,从而提高导电导热性能。在剪切力作用下,裂纹不再沿树脂与银粉之间的界面扩展,而是沿树脂基体内强度较低的柔性基团扩展。     

集成两路射频SiP发射器的设计和研究

随着移动通信和其它电子应用领域的不断进步,系统集成需求日益紧迫。除了可以应对系统性能、功能、成本和小型化的更高要求,系统级封装(SiP)在降低开发成本、实施灵活设计、缩短开发周期,和集成异质芯片上也有突出优势。这篇文章介绍了一个可用于手机基站系统的双通路发射系统SiP模块的开发。我们用计算模拟方法辅助优化设计,并成功制造和验证了SiP模块。SiP为内嵌电磁干扰屏蔽罩的12mmx12mmx1.9mm的多层栅格阵列封装(LGA)。各种射频信号性能均通过测试,包括严格的隔离度要求。电磁屏蔽测试和计算模拟结果高度吻合。最后,文章介绍了一种高效的计算模拟方法,极大地缩短了计算模拟的时间,并对未来射频SiP开发将提供有力帮助。     

基于场路协同分析的射频SiP EMC

在现代高密度集成设计的标准下,场路协同分析法以其高效而精准的电磁兼容(EMC)分析能力,广泛用于系统级封装(SiP)技术设计中。基于网络散射参数理论,建立场路协同分析法的等效模型,分析其工作原理,并以射频SiP中放大器表贴芯片的应用为例,从Matlab理论计算与模型仿真的角度,验证模型的准确性。进一步针对大功率射频(RF)器件集成中EMC问题进行研究,发现通过改变互连结构自身因素,如改变互连线的长度、形状、间距等,或通过改变外在因素,如改变腔体大小、添加隔条、调节互连结构的位置等,可改变单元结构间的耦合情况,从而规避强耦合、自激等EMC问题,大幅提高系统的性能。     

基于多尺度等效模型的SiP热分析及散热优化

针对系统级封装(System in Package,SiP)中多尺度复杂结构的热仿真效率等问题,采用热阻网络等效热导率方法,推导得到等效热导率模型.与精确SiP模型相比,等效模型的仿真效率提高了58％,同时保证了仿真精度,两者之间误差为7.6％.对等效SiP模型进行散热优化设计,分析带散热器的自然对流、带散热器的强迫风...     

再流焊高温对导电胶粘接工艺可靠性影响研究

该文描述了H20E导电胶粘接工艺优化为先粘接固化再回流焊接工艺流程后过程经过高温冲击,对该工艺流程下环氧胶粘接强度、电气连接可靠性进行验证.通过剪切强度评价、可靠性试验考核、接触电阻测试统计分析、电容粘接界面切面微观金相研究,表明工艺流程优化为先粘接再回流焊接,H20E导电胶粘接工艺满足可靠性需求.     

导电胶固化状态对器件内部水汽含量的影响

气密性封装器件的芯腔内部如果存在大量的水汽,则会影响器件的可靠性,因此在封装的过程中,要对器件内部的水汽含量进行控制。但是目前的控制措施主要是从封帽环境、原材料等方面入手,对导电胶固化状态对器件内部水汽含量的影响研究得较少。因此,首先,对比了不同固化状态导电胶的固化度和吸水率;然后,对不同固化状态对器件内部水汽含量的影响进行了研究。结果表明,充氮烘箱的装载量会影响导电胶的固化状态。当导电胶在300℃下的固化时间为30 min时,其固化度为100%,吸水率约为0.45%;当在300℃下的固化时间为10 min时,其固化度约为92%,吸水率约为0.94%。导电胶固化不充分时,其在温度循环和高温烘烤中会继续固化,并释放出少量的水汽和大量的二氧化碳。固化不充分的导电胶会在双85试验中吸收水汽,即使器件在封帽前会进行烘烤,吸收的水汽也未能完全排出,导致器件内部水汽含量升高。随着烘烤时间的增加,器件内部水汽含量逐渐地减少,当将烘烤时间延长至13 h时,可有效地去除固化不充分导电胶吸收的水汽,使水汽含量低于1 000×10^-6。     

递进型射频SiP系统优化法研究

射频系统级封装系统具有高密度集成、高性能的优点,但其电磁问题复杂导致系统优化方法至关重要。基于板级场路协同仿真、近场等效模拟以及近场扫描测试,提出了递进型射频SiP系统优化方法,并以S波段上变频SiP模块的优化为例,进行了验证分析。利用此方法,准确地找到了系统中潜在的风险,建立近场耦合等效集总电路,提出改进措施,实现了系统的高效优化;并采用近场扫描测试方法,对模拟结果进行了比较,计算出两者的相关度为96.27%,吻合较好,证明了模拟仿真优化法的高可靠性与实用性。     

各向异性导电胶粘结工艺技术研究

分析了影响各向异性导电胶粘结可靠性的各因素,通过正交实验优化工艺参数,并在150℃高温贮存以及-65℃～150℃温度循环后对导电胶的剪切强度和接触电阻进行了可靠性实验。结果表明:影响ACA可靠性的主要因素导电粒子体积比例为15%,粘结温度200℃,时间10s,粘结压力为39.2N时,导电胶的剪切强度为286.2N,凸点的接触电阻为35mΩ。在可靠性试验后,导电胶的剪切强度满足GJB548B-2005的要求,接触电阻变化率小于5%。     

微波芯片元件的导电胶粘接工艺与应用

导电胶常用于微波组件的组装过程,其粘接强度、导电、导热和韧性等性能指标严重影响其应用范围.分析了导电胶的国内外情况和主要性能参数,总结了混合微电路对导电胶应用的指标要求.通过微波芯片元件粘接工艺过程,分析了导电胶的固化工艺与粘接强度和玻璃化转变温度的关系、胶层厚度与热阻的关系、胶点位置和大小与粘片位置控制等方面的影响关系.测试结果显示,经导电胶粘接的芯片元件的电性能和粘接强度等指标均满足设计和使用要求,产品具有较好的可靠性和一致性.     

基于温冲应力环境的Au-Al键合可靠性

为了适应半导体器件的高可靠要求,对Au-Al键合抗温变应力性能进行了考核。试验结果表明,Au—Al键合具有较好的抗热疲劳性能,键合界面处无裂纹产生,且机械性能良好。然而试验中的高温应力导致金铝间形成了电阻率较高的化合物Au5Al2,引起键合失效。并对目前工艺水平下的Au-Al键台可靠性进行了评价,预测了键合寿命。     

一种新型芯片粘接用导电银胶的性能研究

制备了一种由环氧树脂基体、咪唑类固化剂、微米级银粉和活性稀释剂体系构成的导电银胶。该导电银胶的常温体积电阻率为3.7×10~(-4)Ω·cm,搁置寿命大于48 h,粘度适中,耐热散热性能良好。将该导电银胶应用在3种引线框架并考察其可靠性,结果表明导电银胶与无镀层框架的粘接性最好,但在高温时各框架的粘接性相差不大。同时考察了该导电银胶应用于LGA封装的芯片粘接效果,封装后界面无气泡和分层现象。     

导电胶粘接可伐载板工艺的仿真与优化

导电胶是一种很有潜力的互连材料,其粘接可靠性是制约其应用的主要因素。基于对某混频模块粘接失效的分析,探索温度试验条件及载板尺寸对可伐载板粘接可靠性的影响。通过仿真和试验设计,研究不同温度试验条件下不同尺寸载板在粘接界面处的应力分布情况,并优化了可伐载板粘接工艺。结果表明,温度试验条件越严苛,载板尺寸越大,可伐载板粘接可靠性越差,可采取环氧绝缘胶加固或柔性导电胶粘接的方式对其粘接工艺进行优化。     

Evaluation of the Delamination in a Flip Chip Using Anisotropic Conductive Adhesive Films Under Moisture/Reflow Sensitivity Test

Anisotropic conductive adhesive films (ACFs) have been used for electronic assemblies such as the connection between a liquid crystal display panel and a flexible printed circuit board. ACF interconnection is expected to be a key technology for flip chip packaging, system-in-packaging, and chip size packaging. This paper presents a methodology for quantitative evaluation of the delamination in a flip chip interconnected by an ACF under moisture/reflow sensitivity tests. Moisture concentration after moisture absorption was obtained by the finite element method. Then, the vapor pressure in the flip chip during solder reflow process was estimated. Finally the delamination was predicted by comparing the stress intensity factor of an interface crack due to vapor pressure with the delamination toughness. It is found that the delamination is well predicted by the present methodology.     

导电性胶膜在导电泡棉衬垫中的应用

对比分析了导电胶膜和导电布基双面导电胶带在平滑型不锈钢表面和粗糙的导电布基表面的粘接性和导电性。结果表明,导电胶膜可提供更好的表面粘接特性和更低的垂直阻抗,更适合用作导电泡棉衬垫的粘接和安装解决方案。     

The Dependence on Thermal History of the Electrical Properties of an Epoxy-Based Isotropic Conductive Adhesive

The effect of thermal history on the electrical resistivity of a typical isotropic conductive adhesive (ICA) composed of an epoxy-based binder has been investigated in the present work. The electrical resistivities of test specimens were found to be different depending on the curing temperature, even if they exhibited similar degrees of conversion, although the values of T _g for the ICA specimens were determined by their degree of conversion, regardless of the curing temperature. Postannealing effects in terms of decreased electrical resistivity could be induced at a temperature in the vicinity of the glass transition temperature (T _g ), even if the specimens already achieved full conversion during the preliminary curing process. The magnitude of the annealing effect was found to depend on the preliminary curing and postannealing temperatures. When the specimens exhibit conversions of greater than 25% prior to the postannealing process, the preliminary curing state of the binder can influence the electrical resistivity of the ICA that is obtained after annealing.