納米膨脹石墨-銀導電膠黏劑的制備及其性能研究.pdf

1、導電膠黏劑（Conductive Adhesive，簡稱導電膠）是一種具有導電性質(zhì)的膠狀物質(zhì)，主要由導電填料顆粒和基體粘接劑組成，廣泛應用于電子封裝、集成電路、各種元器件的制造以及液晶顯示屏的組裝等眾多領域。為了研制理想的導電膠黏劑，課題系統(tǒng)研究了填料粒徑、形貌與粘膠劑性能的關系，主要實驗結果如下：
　　首先，課題提出了插層劑替換技術，優(yōu)化了插層劑種類和實驗條件，并以天然鱗片石墨為原料，制備出了幾何尺寸顯著小于經(jīng)典膨脹石墨、化學組

2、成與經(jīng)典膨脹石墨相同的納米膨脹石墨（長邊3.25±0.87μm(45)，寬邊2.18±0.84μm(45)，厚度約50nm），為考察填料粒徑與膠黏劑的導電性關系提供了材料基礎。
　　分別利用化學還原和水熱合成方法，制得納米銀球（粒徑98.9±10.8nm(271)）、銀片（邊長126±36.96nm(189)）、和銀線（直徑136.2±21.5nm(139)），為考察填料形態(tài)與膠黏劑的導電性關系提供了材料基礎。
　　以納米膨

3、脹石墨為填料、E-44型環(huán)氧樹脂為基體粘接劑制備導電膠黏劑，當填料含量達到15％wt時，出現(xiàn)滲濾現(xiàn)象；實驗結果表明：在試驗范圍內(nèi)，當填料含量達到滲濾閾值（15%）之前，導電膠電阻率比值介于納米膨脹石墨表面積比值與表面積比值的平方根之間；而當填料含量超過滲濾閾值（15%）時，導電膠的電阻率比值近似等于納米膨脹石墨表面積比值的平方根。即當填料的種類和形態(tài)相同時，納米填料的表面積越小，所得導電膠黏劑的電阻率越小。
　　以納米膨脹石墨/納

4、米銀（5:1）為填料、E-44型環(huán)氧樹脂為基體粘接劑制備導電膠，系統(tǒng)研究了導電膠的導電性、粘接強度以及熱穩(wěn)定性，實驗結果表明：
　　①納米銀的形貌對導電膠的性能有顯著的影響，其中，線狀銀導電膠的電阻率最小，片狀銀導電膠次之，球狀銀導電膠的電阻率最大；當填料含量達到15%wt時，出現(xiàn)滲濾現(xiàn)象；填料含量在28%wt至45%wt之間，導電膠黏劑的電阻率變化不顯著；
　?、谠谔盍虾肯嗤臈l件下（28.43%wt），納米膨脹石墨/線

5、狀納米銀導電膠的粘接強度最大，納米膨脹石墨/片狀納米銀導電膠次之，納米膨脹石墨/球狀納米銀導電膠的粘接強度最??；
　?、蹖щ娔z的熱降解溫度約為300℃，從室溫到300℃的升溫過程中，納米膨脹石墨/線狀納米銀導電膠的熱失重率最小。
　　上述結果表明：
　　1）納米填料的表面積越小，導電膠黏劑的電阻率越??；
　　2）線狀納米銀導電膠具有相對較高的導電性和粘接強度；
　　3）三種導電膠均可以在300℃下安全使用。