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導電膠的研究進展

2024-03-19 05:13晏子強王永生譚彩鳳呼玉丹余媛高文靜陳寅杰辛智青
包裝工程 2024年5期
關鍵詞:導電膠銀粉導電性

晏子強,王永生,譚彩鳳,呼玉丹,余媛,高文靜,陳寅杰,辛智青*

導電膠的研究進展

晏子強1,王永生2,譚彩鳳1,呼玉丹1,余媛1,高文靜1,陳寅杰1,辛智青1*

(1.北京印刷學院 北京市印刷電子工程技術研究中心,北京 102600; 2.貴州省仁懷市申仁包裝印務有限責任公司,貴州 仁懷 564512)

綜述電子封裝中用于代替錫鉛焊料的導電膠的研究進展,對導電膠未來研究方向進行展望,為導電膠的應用提供參考。從導電膠的組成、導電機理、類型入手,重點介紹導電膠應用時的關鍵性能要求與測試方法,并總結近幾年在提高導電性、穩定性及降低固化溫度、成本等方面的研究進展。對導電膠中基體樹脂進行改性并選擇合適的導電填料(形狀、組成),可改善導電膠的固化條件,并提高導電膠的導電性能、黏結性能、耐久性,滿足苛刻應用環境下對器件連接高可靠性的要求。相比傳統鉛錫焊料焊接的方式,導電膠具有綠色環保、連接溫度低、分辨率高等特點。因此導電膠適用于電子封裝與智能包裝領域。目前導電膠的研究方向主要為提高導電性、黏結強度以及黏結穩定性。但是在面對固化時間長、耐濕熱性弱、成本較高等缺點時,仍需不斷優化組成,以滿足實際應用要求。

導電膠;基體樹脂;導電機理;體積電阻率;黏結性能

隨著電子工業的發展,電子元器件體積不斷縮小、電子產品集成度不斷提高,對電子器件封裝材料的內應力、黏結力、導熱性、電性能都提出了更嚴格的要求[1]。傳統的Pb/Sn焊料因性能優異、成本低廉而受到廣泛的應用,但Pb/Sn焊料對環境與人體均有不可逆轉的損害[2]。無鉛焊料雖然解決了環境污染問題,但其熔點高,無法用于不耐高溫的基板或導線連接[3],在電子封裝特別是智能包裝的應用中帶來一定局限性。導電膠是一種同時具有導電能力和黏結能力的膠黏劑,已經廣泛應用于電子封裝領域中[4]。導電膠作為焊料的替代品,具有不含鉛元素、處理溫度低、分辨率高和適應性廣等優點,在電子行業特別是智能包裝中被廣泛使用。目前,導電膠仍有較大改進空間,如降低溫濕度對黏結可靠性的影響、增強導電性能、降低制作成本等[5]。本文將介紹導電膠的組成、導電機理與導電膠的類型,分析導電膠應用時的關鍵性能指標與測試方法,并總結近幾年在提高導電性、穩定性及降低固化溫度、成本等方面的國內外研究進展。

1 導電膠的組成與導電機理

目前市面上絕大部分的導電膠的組成為導電填料、基體樹脂以及改善性能的助劑。其中,導電填料主要負責提供導電性能,基體樹脂主要負責提供黏結性能,而助劑則負責調節導電膠的黏度、固化條件以及固化后的效果。導電膠導電機理建立在導電填料之間的相互作用之上,因此在制作導電膠前需要了解導電膠的組成與導電機理。

1.1 導電膠的組成

導電膠在儲存條件下具有一定流動性,使用時可通過加熱或其他方式發生固化,固化后形成一定強度的導電連接[6]。導電膠的主要成分包括導電填料和基體樹脂。為了滿足實際操作和連接要求,還需要添加稀釋劑、固化劑、增塑劑等助劑。導電膠的組成、功能及特點如表1所示。

表1 導電膠的組成與功能

Tab.1 Composition and function of conductive adhesives

1.2 導電膠的導電機理

導電膠的導電機理可由滲流理論、隧道效應理論、場致發射理論解釋[14-15],其中主要為滲流理論。滲流理論從宏觀層面解釋了導電膠的導電原理:樹脂固化過程中體積收縮,內部的壓力使導電填料移動并相互接觸形成三維導電通路。這時導電膠的電阻逐步減小,在固化完成后達到穩定狀態[16]。滲流理論中將發生導電性突變時導電組分的體積分數稱為滲流閾值C[17]。

導電膠的導電填料主要可分為銀系、銅系、碳系以及復合導電填料,其中銀系與復合導電填料最為常用。環氧樹脂因其優異的黏結性能而在導電膠中應用廣泛。在導電膠的導電機理中主要為滲流理論,可根據滲流理論預估出導電膠的滲流閾值,通過減少導電填料的添加能夠有效降低導電膠的成本。

2 導電膠的分類

導電膠可根據樹脂基體性質、導電方向、導電填料和固化工藝進行分類。在實際應用中,需要對比性能要求對導電膠進行選擇。因此理解導電膠的分類有助于選擇出最適合使用場景的導電膠。

2.1 按照樹脂基體性質分類

根據樹脂基體的熱性質,導電膠分為熱固性與熱塑性導電膠。其中熱固性導電膠是在固化過程中樹脂單體或預聚體聚合交聯形成三維網狀結構,因而具有較高的耐高溫性和穩定性[18]。熱塑性導電膠基體樹脂分子鏈長且支鏈少,難以形成穩定的網狀結構,因此其黏結強度較低,固定導電填料困難,導電膠的接觸電阻波動較大。但熱塑性導電膠具有固化溫度低的優點,在玻璃化轉變溫度前后呈現不同狀態,黏結后可拆卸反復使用[19]。

2.2 按照導電方向分類

根據導電方向不同,導電膠分為各向同性導電膠和各向異性導電膠,如圖1所示。各向同性導電膠是在任意方向上均具有導電性,而各向異性導電膠在方向上絕緣,在方向上導電。

各向同性導電膠中導電填料的尺寸大且填充量高,填料尺寸為5~10 μm,體積分數為50%~80%。各向同性導電膠常用于電子元器件連接、電子封裝等需要導電膠提供黏結與各向導電性能的場景。各向異性導電膠導電填料尺寸小且填充量低,填料尺寸為3~5 μm,體積分數為5%~20%[18]。導電填料橫向之間被聚合物隔開,從而無法在橫向導通,核心是導電組分的結構設計。各向異性導電膠被廣泛用于智能包裝中RFID標簽中芯片的封裝[20]。

2.3 按照導電填料分類

根據導電填料不同,導電膠分為銀系、銅系、碳系以及復合導電膠[21-22],對應的特點在表1中已述。電子領域中一般采用導電銀膠,如微電子封裝、印刷電路板、導電線路黏接等。進口的導電銀膠如美國的Uninwell、Breakover-quick、Ablistick、3M公司幾乎占領了全部的IC和LED領域,Uninwell、Breakover- quick、日本的Three-Bond公司則控制了整個石英晶體諧振器方面導電銀膠的應用。國內的導電銀膠主要用在一些中、低檔的產品上。

圖1 各向同性導電膠和各向異性導電膠連接器件

2.4 按照固化工藝分類

根據導電膠中樹脂類型,可選擇熱或紫外光實現導電膠的固化。根據固化溫度的高低,熱固化分為室溫固化、中溫固化(<100 ℃)和高溫固化(100~200 ℃)。室溫固化是指導電膠在25 ℃下進行固化,無需加熱操作方便。中溫與高溫固化導電膠在固化過程中需要加熱,相應固化時間縮短,在此過程中固化溫度對導電膠性能的影響最大。固化溫度的適當升高會導致導電膠的收縮率增加,使銀粉之間更加緊密,從而提高導電膠的黏結性能和導電性能[23]。固化溫度過高會使導電膠原本致密的固化狀態變為疏松的孔結構,固化溫度過低會使導電膠中基體樹脂交聯不完全,兩者都會降低封裝后電路的可靠性[24]。因此需要根據實際需求調整導電膠的固化溫度。

光固化工藝(UV)是通過一定波長的紫外光照射,使液態樹脂快速交聯、聚合成固態的一種加工工藝。在這個過程中,樹脂小分子經歷鏈式反應,其分子量逐漸增大并形成交聯網絡結構,最終固化為固態干膜[25]。光固化工藝加工速度快、能量利用率高、成型精度高[26],但固化設備較為昂貴,并且對導電膠樹脂基體有一定限制。

導電膠的種類多樣,因此在應用中導電膠的選擇也較為靈活。例如在永久性黏結或高溫場景使用時,選擇熱固性導電膠;在需要黏接后拆卸時,選擇熱塑性導電膠;在需要導電膠僅在焊盤黏結處提供導電能力時,選擇各向異性導電膠;在僅電子元器件連接時,選擇各向同性導電膠;在當黏結器件對熱敏感時,使用UV光固化導電膠或低溫固化導電膠;在對熱不敏感時,使用中溫或高溫固化導電膠。

3 導電膠的性能與測試評價方法

在施工過程中需要重點關注導電膠的黏度與固化度。在固化后導電膠的性能直接影響電子器件的性能,包括導電性能、黏結性能、耐老化性等。導電膠需要滿足的性能以及測試性能的方法是導電膠研究與開發的重點。

3.1 黏度

導電膠的黏度是其內部對流動所表現的阻力。黏度主要影響導電膠在涂抹過程中的難易程度與最終成膜的質量效果,因此在制備導電膠前,需結合施工工藝調整導電膠的黏度。通常認為導電膠在滿足導電性能與黏結性能指標時,較低黏度的導電膠擁有更好的工藝性能[27]。黏度過高的導電膠會導致涂層內出現裂紋與氣泡,甚至難以均勻地附著在被涂物表面上。黏度較低的導電膠具有良好的流動性,在混合、注射、涂覆過程中裂紋與氣泡的產生明顯減小,并能夠快速地在表面上流動與涂覆。

導電膠的黏度測量方法是使用流變儀測量導電膠在一定的溫度與不同轉速下的黏度。在主體樹脂選定的前提下,可控制導電膠中填料的質量分數、溶劑的含量、填料的尺寸與形貌、稀釋劑的添加量對黏度進行控制,如表2所示。

3.2 固化度

固化度是導電膠在固化過程中的完成程度。固化度影響導電膠的導電性能、機械連接性能、化學穩定性與界面接觸性。以導電銀膠為例,大部分導電膠固化前不導電,隨著固化的進行,樹脂收縮帶動銀顆粒相互接觸,同時銀片表面的脂肪酸層脫落,最終使導電膠的電阻率下降[29]。導電膠的固化度由固化溫度與固化時間決定,其中固化溫度對導電膠的導電性能影響最大。溫度升高,固化反應速度加快,凝膠時間變短,固化完成后導電膠的體積電阻率明顯下降,而延長固化時間對導電膠的導電性能提升較小[30-31]。

導電膠的固化度常用差示掃描量熱法(DSC)測量數值,并通過式(1)計算確定。

表2 導電膠黏度的影響因素

Tab.2 Factors affecting the viscosity of conductive adhesives

式中:為固化度;為反應時間;為單位質量樹脂在時刻的放熱量;u為單位質量樹脂固化完全時的總放熱量;dd為熱流速率[32]。

3.3 導電膠的導電性能

導電性能是導電膠最主要的性能。常用體積電阻率的大小來衡量導電膠的導電性能。使用四探針測試儀測量涂抹干燥后的導電膠膜的方塊電阻,再用SEM或臺階儀測量出導電膠膜的厚度,根據式(2)計算出導電膠膜的體積電阻率。

式中:為電阻率;S為方塊電阻;為厚度。

3.4 導電膠的黏結性能

黏結性能是導電膠的另一關鍵參數。剪切強度是評估導電膠黏結性能的重要指標。使用拉力試驗機測定導電膠對剛性材料的拉伸剪切強度,如圖2所示。其原理是對平行于黏結面的試樣主軸方向上施加拉伸力,對材料黏結處的剪切應力進行測量,最終通過破壞載荷除以剪切區域的面積得到導電膠的拉伸剪切強度。

圖2 導電膠剪切強度測試

3.5 導電膠的耐老化性

在高溫和高濕環境下,導電膠的導電性能和黏結性能會下降。因此,導電膠的耐老化性對其穩定工作非常重要,包括耐高溫性、耐濕熱性。

3.5.1 耐高溫性

當導電膠處于高溫環境時,基體樹脂的鏈段將發生斷開,影響導電膠的導電性能與黏結性能。耐高溫性的測試方法為通過熱重分析測定導電膠的最初分解溫度與熱質量損失率。當最初分解溫度高、熱質量損失率低時,說明導電膠具有良好的耐熱性能,對熱老化反應不敏感[33]。

3.5.2 耐濕熱性

在導電膠固化過程中,由于小分子助劑揮發導致膜內部形成了小的氣孔,空氣中的濕氣會滲透進入氣孔中。以導電膠中常見的環氧樹脂為例,這種吸水性會降低樹脂體系的玻璃化轉變溫度、增強內部膨脹應力,影響內部導電通路,最終使得導電膠的導電性能、黏結性能以及熱穩定性下降[34]。樹脂在濕熱環境下更易吸收水分,溫度升高加快導電膠的吸水速度。因此評價導電膠耐濕熱性常用雙85測試(溫度為85 ℃、相對濕度為85%),即將導電膠放置在雙85環境下至少1 000 h后測試導電膠的導電性和黏結性。若經雙85測試后性能改變不明顯,表示導電膠耐濕熱[35]。

導電膠的基本性能要求為導電性能與黏結性能,此外還需根據工作環境要求測試導電膠的耐高溫性與耐濕熱性。在施工中導電膠的黏度與固化度需要重點關注。因此在實際的導電膠研究中需要將以上幾點綜合考慮,以制備最適用于使用場景的導電膠。

4 國內外研究進展

導電膠因具備環境友好、低溫加工的特點而受到國內外學者的廣泛關注。國外導電膠的研究起步較早,發展較快。目前國內外導電膠的研究方向主要集中在提高導電性、提高穩定性、降低成本與固化溫度以及為導電膠賦予可拉伸性能5個方面。

4.1 復合導電填料提高導電性

在提高導電膠的導電性能方面,常采用加入輔助導電填料的方法。輔助導電填料可細分為金屬類、碳類以及混合類。

在金屬輔助導電填料的選擇中,納米銀與銀包銅顆粒較為常用。原因是兩者都具有相比片狀銀粉較小的尺寸,能夠填補片狀銀粉之間的空隙。但不同的是納米銀在導電膠固化過程中會表現出燒結行為,能夠進一步提高導電膠的導電性能[36]。韓延康[37]通過在環氧樹脂、片狀銀粉、雙氰胺固化劑制作的環氧導電銀膠中添加納米銀顆粒與碘化銀,導電膠的體積電阻率從1.02×10?3Ω·cm降低至7.8×10?5Ω·cm。Zhang等[38]使用銀包銅納米粒子作為輔助導電填料填充在片狀銀粉中的間隙,使用環氧樹脂作為基體樹脂,得到了體積電阻率為2×10?6Ω·cm、抗拉強度為16 MPa的環氧導電膠。由于銀包銅納米粒子的填充,體積電阻率遠低于未添加銀包銅納米粒子的導電銀膠的體積電阻率(1.1×10?5Ω·cm)。

在導電膠中加入碳系材料,例如石墨烯、碳納米管等,可以顯著降低導電膠的接觸電阻,提高導電膠的導電性能。Guo等[39]以V2CT、AgNO3、rGO、MWCNTs等材料為原料制備了V2CT/Ag/GO/ MWCNTs。隨后將V2CT/Ag/GO/MWCNTs作為輔助導電填料填充到環氧基的銀包銅導電膠中,提高了導電膠的導電性能。當V2CT/Ag/GO/MWCNTs填料質量分數為0.1%時,導電膠的體積電阻率達到4.4×10?6Ω·m。劉佳娜等[40]使用環氧樹脂和超支化環氧樹脂作為基體樹脂,以樹枝狀和球狀銅粉作為主要導電填料,輔以石墨烯作為輔助導電填料,以低相對分子質量改性聚酰胺作為固化劑,研制出了成本較低的石墨烯-銅導電膠。導電膠的體積電阻率為1.88×10?4Ω·cm。

混合輔助導電填料的研究也是目前導電填料研究的熱點問題。劉銀花[41]用巰基乙胺修飾的納米銀線與氧化石墨烯混合,用水合肼還原氧化石墨烯,制備得到納米銀線/石墨烯,作為輔助導電填料添加到片狀銀粉、環氧樹脂中,獲得體積電阻率為9.31×10?5Ω·cm、剪切強度為14.3 MPa的環氧導電膠。Casa等[42]使用硝酸銀、葡萄糖、水反應生成納米銀,隨后通過聚多巴胺黏附在石墨烯上得到了石墨烯/納米銀復合材料,作為輔助導電組分加入片狀銀粉、環氧樹脂中,制得的導電膠電導率為4×104S/cm。

4.2 優選黏結體系提高穩定性

聚氨酯較環氧樹脂的耐濕熱與耐機械變形性能更好,因此常用聚氨酯作為基體樹脂來提高導電膠的穩定性。Ge等[43]使用聚噻吩納米顆粒、片狀銀粉與聚氨酯制得聚噻吩導電膠,導電膠體積電阻率為3.1×10?5Ω·cm,在高度機械變形與濕熱環境存儲后也保持穩定。他們將導電膠膜以6 mm半徑彎曲超過7 500個循環或在1 000 kPa下壓制后電阻變化均小于5%,并且在80 ℃和相對濕度為60%的條件下儲存2周導電膠的電導率未受影響。Luo等[44]使用琥珀酸改性的片狀銀粉作為導電填料,熱塑性的聚氨酯作為基體,并加入碳納米管橋接相鄰的片狀銀粉。使得導電膠的電、熱、力學性能得到提升。導電膠的電導率為3.7×105S/m、熱阻為131(mm2·K)/W,低熱阻使得導電膠的散熱性能更好,最大抗拉強度為13.5 MPa。Cao等[45]通過將水分散聚苯胺納米材料和片狀銀粉與水性聚氨酯結合得到了低銀含量、高穩定性的導電膠,電導率為4.8×104S/cm,雙85測試20 d后導電膠性能未發生變化。將導電膠制成導電膠膜,經多次彎折、擠壓、拉伸后薄膜的電阻保持不變。

氰酸酯因具備在高溫下不易熔融、變形的特點,因此常用于耐高溫導電膠的制作。孫怡坤等[46]以耐高溫氰酸酯樹脂為基體,片狀銀粉為導電填料制備了耐高溫的氰酸酯導電膠。導電膠的體積電阻率為0.27 Ω·cm,在330 ℃下平均芯片剪切強度為18.4 MPa。導電膠具有出色的耐高溫性,在300 ℃下的質量損失率僅有0.06%,在400 ℃下質量損失率小于0.3%。

對環氧樹脂進行改性處理能夠增強樹脂的力學性能、耐熱性以及耐化學性。趙濛等[47]以丙烯酸酯改性環氧樹脂為主體,片狀銀粉為導電填料制備了一種各向同性導電膠膜。導電膠的體積電阻率為2.2×10?4Ω·cm,剪切強度為18.7 MPa。冷熱交替、濕熱變更、長時間濕熱老化、鹽霧老化對導電膠體積電阻率與剪切強度影響較小。

4.3 其他方面

1)降低導電膠成本。通常用銅粉代替銀粉來降低導電膠成本。Chen等[35]使用有機酸對銅導電填料進行抗氧化處理,并加入環氧樹脂制作了各向同性導電膠。導電膠的體積電阻率為4.5×10?5Ω·cm,經過500 h雙85濕熱老化試驗后依舊保持高電導率與抗剪切強度。

此外,研究人員通過在聚合物微球表面包覆銀,制備特定形狀的銀粉如樹枝狀、花瓣狀來降低膠中的銀含量,從而降低導電膠成本。例如,Pettersen等[48]使用納米銀包裹的聚合物球與環氧樹脂制備了超低銀含量(銀體積分數為1.0%)的各向同性導電膠。在150 ℃加熱固化后,導電膠的體積電阻率為1.5×10?3?·cm。由于與傳統的片狀銀粉相比缺少了有機潤滑劑層,導電顆粒接觸更好,所以導電膠在低銀含量的情況下依舊能保持一定的導電性。Ji等[49]以抗壞血酸與硝酸銀為原料,使用液相氧化還原的方法制備了微米尺度的花瓣狀銀粉,之后將其加入到環氧樹脂中得到了導電銀膠?;ò晷螤畹你y粉有利于導電膠達到低的滲流閾值(<20%),使得導電膠能夠在較低導電填料含量下達到較高的導電性能。當銀粉質量分數為30%時,制作的導電膠電導率為9.89×10?4Ω·cm。

2)降低導電膠固化溫度。在降低固化溫度方面,常用加入固化劑的方法。Yan等[50]使用酚醛環氧樹脂、乙二胺固化劑制作了低溫固化導電銀膠,在90 ℃下30 min即可完全固化。其體積電阻率為2.37×10?4?·cm,黏結強度為5.13 MPa。楊曉楊等[51]使用環氧樹脂與片狀銀粉為原料制備了導電膠組分A,并與自制固化劑組分B配合制備出無溶劑、室溫24 h固化的雙組分導電膠。室溫電阻率低至1.60×10?3Ω·cm,剪切強度高達11.05 MPa。黃立志等[52]使用環氧樹脂為基體樹脂,樹枝狀銅粉為導電填料,改性聚酰胺為固化劑制備了室溫固化型導電膠。該導電膠在25 ℃的室溫即可固化。導電膠體積電阻率為5.61×10?4Ω·cm,拉拔附著力為15.3 MPa,經過1 000 h的雙85測試后,導電膠的體積電阻率和拉拔附著力的變化率均小于10%。

3)賦予導電膠可拉伸性能。在可穿戴設備、柔性傳感器的導電連接中,需要導電膠具備一定的拉伸性能與自修復性能,以保證在多次拉伸后導電膠依舊保持穩定的導電性與黏結強度。在此方面常用更換具有彈性的聚合物代替原來的樹脂基體的方法。Ko等[53]將含有銀顆粒的多壁碳納米管作為導電填料,使用硅膠作為基體制作了可拉伸性導電膠。導電膠的最大電導率為6.45×103S/cm,在50%的應變下拉伸3 000次,導電性幾乎無變化,并對可拉伸基材具有強附著力。經過多次分離-附著和機洗后導電膠性能也保持穩定。Tang等[54]通過將纖維素納米晶體、沒食子酸和聚乙烯吡咯烷酮3種物質混合作為樹脂基體,制備了一種具有自修復性、可重復使用性的導電膠,能夠點亮LED燈?;谌咧g形成的氫鍵作用,賦予了導電膠一定的自修復能力。

表3總結了近年來國內外導電膠的研究進展。

表3 國內外導電膠的研究進展

Tab.3 Research progress of conductive adhesives in China and abroad

在導電膠的性能提升研究中,主要集中在研究導電填料和基體樹脂2個方向。導電填料的研究可分為2個方面,分別是通過使用復合填料提升導電性以及減少導電填料質量分數以降低導電膠成本?;w樹脂的研究可分為3個方面,分別是使用不同種類樹脂加強導電膠穩定性、使用彈性材料作為基體賦予導電膠可拉伸能力和優選配套固化劑降低導電膠固化溫度。

5 結語

盡管導電膠具有綠色環保、操作效率高和黏結條件溫和等優點。但是目前導電膠還存在成本較高、穩定性和耐久性較低的問題,這些問題限制了導電膠在特定領域的應用。因此,未來導電膠的研究主要集中在以下2個方面:

1)導電填料。導電膠的成本與性能取決于導電填料的種類和含量。目前主要使用銀作為導電填料,但銀價格高、易遷移。因此以后的研究重點將是制備復合導電填料的導電膠,在保證導電膠的電性能和力學性能的同時降低成本。

2)黏結體系。優選黏結體系可以顯著提高導電膠的穩定性與耐久性。目前主要的黏結體系以環氧樹脂為主體。但環氧樹脂是一種脆性材料,形變能力有限,形變后易產生裂紋造成脆性破壞使銀片從樹脂基體上剝離,導致電學與力學性能失效。因此對現有樹脂復合與改性,探尋新的基體樹脂與配套助劑及探索除環氧樹脂外的新黏結體系是未來導電膠研究的重點。

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Research Progress in Conductive Adhesives

YAN Ziqiang1,WANG Yongsheng2,TAN Caifeng1,HU Yudan1,YU Yuan1,GAO Wenjing1, CHEN Yinjie1,XIN Zhiqing1*

(1. Beijing Engineering Research Center of Printed Electronics, Beijing Institute of Graphic Communication, Beijing 102600, China; 2. Shenren Packaging & Printing Co., Ltd., Guizhou Renhuai 564512, China)

The work aims to review the research progress of conductive adhesives in electronic packaging and prospect the future research direction of conductive adhesives and provide reference for the application of conductive adhesives. From the composition, conductive mechanism and types of conductive adhesives, the key performance requirements and test methods of conductive adhesives in application were emphatically introduced, and the research progress in improving conductivity and stability and reducing curing temperature and cost in recent years was summarized. The modification of the matrix resin in the conductive adhesives and selection of appropriate conductive fillers (shape and composition) could improve the curing conditions of the conductive adhesives, improve their conductivity, adhesion and durability, and meet the requirements for high reliability of device connection in harsh application environment. Compared with the traditional lead-tin solder welding method, conductive adhesives have the characteristics of environmental protection, low connection temperature and high resolution. Therefore, conductive adhesives are suitable for electronic packaging and intelligent packaging. At present, the research direction of conductive adhesives is mainly to improve conductivity, bonding strength and bonding stability. However, in the face of the shortcomings of long curing time, weak resistance to damp heat and high cost, it is still necessary to continuously optimize the composition to meet the practical application requirements.

conductive adhesives; matrix resin; conductive mechanism; volume resistivity; adhesion

TB34

A

1001-3563(2024)05-0008-10

10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.05.002

2023-11-17

北京市教委科技一般項目(KM202110015007);國家自然科學基金面上項目(62371051);北京印刷學院科研平臺建設-北京市印刷電子工程技術研究中心項目(20190223003);北京市自然科學基金(KZ202110015019)

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