2017-01
科研开发
新型导电粘合剂改性技术研究进展
*孟德文白翰林
（中国电子科技集团公司第三十三研究所山西030032）
当代化工研雾
103
摘要：随着电子技术的迅猛发展，微电子产品正逐步向微型化、环保化和集成化等方向发展，新型导电粘合剂正警代传统焊接对装方式而广泛应用。本文针对当前导电粘合剂现状，分析了导电粘合剂不足，用选了近年采导电粘合剂改性技术研究遗展
关键：导电粘合剂；体积电阻率；导电粒子；改性技术中图分类号：T文献标识码：A
ResearchProgressontheModifiedtechnologyNewElectricallyConductiveAdhesives
Meng Dewen,Bai Hanlin
( No.33 Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Shanxi, 030032 )
Abstracf:Wirh rhe rapid developmenf electronic echnology, elecironic prodicrs are increasingly fending fo be miniafarrization,environmental, protecziont and integration, rhe new electrically condarcrive adhesives is widely aused insread of traditional welding package.Based on the curren situation of conductive adhesives,this stwdy analyzes zhe shortage of conductive adhesives,and expounds the research progress inrecen years.
Key words: electrically condarcrive adhesives; burlk resistivity; condtuctive partiele; modified technology
引信言
导电粘合剂由于同时具备粘结性能和导电性能，并能在低温、较窄施工范围内涂装，是电子工业中的重要材料。传统电子封装方式以烧结工艺为主，其具有优良的粘连性能和导电性能，但在实施过程需要高温，且只能用点焊等方法实施，使其应用范围受到严重的限制。新型导电粘合剂以高分子树脂基体，加入各种不同形魏及粒径的导电粒子实现其导电性能，具有快速固化、室温固化、低温固化、高粘度、低粘度并同时具有高的粘结强度和通用性的等工艺特性，已成为市场上广为应用的导电粘合剂。尽管导电粘合剂存在工艺特性的诸多优点，但是同传统焊接产品相比，存在电阻率较高、接触电阻不稳定等不足，本文针对制约导电粘合剂发展的因素，阐述了当前提高导电粘合剂的综合性能方面的方法。
1.树脂基导电粘合剂不足分析
树脂基导电粘合剂一般由导电填料和树脂基体组成，由美国研制成功并申请专利，其导电粒子的性能决定了导电粘合剂导电性能与界面电阻。粒子电阻Ri、界面电阻R、随穿电阻Rs共同决定了导电粘合剂总电阻R。其中填料电阻Rt远大于界面电阻Rj和随穿电阻RS。这主要是由于导电填料粒径较小，制备过程中需在其表面包裹一层有机润滑剂，便于粒子在树脂中进行有效分散。但是有机润滑剂的存在阻碍了导电填料之间的直接接触，整体导电性通过隧道效应实现，因此会产生巨大的隧道电阻。
树脂基导电粘合剂的接触电阻在实际使用过程中，表现
并不稳定，随若时间延长接触电阻增大。多数研究者认为这是由于功能导电粒子在使用过程中发生氧化还原反应，在表面生成绝缘的氧化层，其原理普遍认为是：一是直接氧化；二是非贵金属表面的电化学离蚀，作为阳极一端非贵金属与作为阴极一端责金属发生电化学反应，结果非责金属发生氧化反应形成阳离子，贵金属发生还原反应形成金属（氢）氧化物，二者均为绝缘物质。因此为获得界面电阻稳定的导电
万方数据
粘合剂，在根本上需从两方面解决，即选用稳定性较高的金属粒子和选用吸水性低的树脂。
本文从导电粒子表面改性、优选恰当的导电粒子、增大高分子基体收缩率、纳米粒子低温烧结、引入低熔点合金等几个不同角度对当前提高树脂基导电粘合剂性能的方法进行综述。
2.导电粒子表面改性
导电粒子表面改性主要有原位生成纳米粒子、粒子表面氧化层还原、清除表面有机润滑剂等几种方法。通过导电粒子表面改性，提高其在树脂基体内形成导电网络的几率，从而提高接触电阻稳定性。
(1)原位生成纳米粒子法
纳米粒子具有较大的比表面积，这使得面与面之间的距
离变小，同时增大接触面，从而有效降低界面电阻。目前带用的导电粒子基本是微米量级，在这些普通导电粒子表面质位形成纳米粒子，可避免纳米粒子引起的粘度问题，同时可降低纳米粒子的高成本。
zhangRongwei等保持反应温度150条件下，采用具有
还原性的树脂处理银粉（微米级），使银粉表面羧酸根发生还原反应生成纳米粒子，纳米粒子提高了相邻银粉之间接触效率，制备的导电粘合剂电阻率为2.5×10-5Q·cm。
(2)表面氧化层还原
在导电粘合剂制备过程中，导电粒子在高温下会发生氧化反应在表面生成一层薄膜，大多数金属氧化物为绝缘体，如铝、铜等氧化为氧化铝、氧化铜均为绝缘体。因此，通过对导电粒子表面的氧化层进行还原，可有效降低导电粘合剂电阻率。
YangCheng等在反应温度50℃，反应时间15min条件下，采用具硼氢化钠还原银粉（微米级）表面氧化层，结果与表面处理过银粉制备的导电粘合剂相比，采用表面未经处理银粉制得导电胶其电阻率要高1个数量级。
(3)清除导电粒子表面有机润滑剂