一、引言
隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展,導(dǎo)電銀銅膠在集成電路、電子封裝等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。
研鉑牌 YB6020 導(dǎo)電銀銅膠作為先進(jìn)院(深圳)科技有限公司的一款重要產(chǎn)品,其導(dǎo)電性能直接關(guān)系到電子器件的性能與可靠性。而固化溫度和時間是導(dǎo)電銀銅膠制備與使用過程中的關(guān)鍵工藝參數(shù),深入研究它們對電阻率的影響具有極為重要的意義。
二、實(shí)驗(yàn)部分
(一)實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
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實(shí)驗(yàn)材料:研鉑牌 YB6020 導(dǎo)電銀銅膠,由先進(jìn)院(深圳)科技有限公司提供,其主要成分包括銀銅合金粉末、有機(jī)樹脂基體、固化劑以及其他添加劑等。銀銅合金粉末具有良好的導(dǎo)電性,有機(jī)樹脂基體則為銀銅粒子提供粘結(jié)與分散的介質(zhì),固化劑在特定條件下促使樹脂基體發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),從而使導(dǎo)電銀銅膠固化成型。
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實(shí)驗(yàn)設(shè)備:高精度數(shù)字萬用表(用于測量電阻值)、恒溫恒濕箱(準(zhǔn)確控制固化溫度與濕度環(huán)境)、熱分析儀器(如差示掃描量熱儀,用于分析固化反應(yīng)過程中的熱效應(yīng)與溫度變化)、電子顯微鏡(觀察固化前后銀銅粒子的微觀結(jié)構(gòu)與分布狀態(tài))。
(二)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
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固化溫度實(shí)驗(yàn):設(shè)定不同的固化溫度梯度,分別為 80°C、100°C、120°C、150°C 和 180°C。在每個固化溫度下,保持固化時間恒定為 60 分鐘。將適量的研鉑牌 YB6020 導(dǎo)電銀銅膠均勻涂覆在預(yù)先處理好的標(biāo)準(zhǔn)測試基板上,放入恒溫恒濕箱中進(jìn)行固化處理。待固化完成后,取出樣品,使用高精度數(shù)字萬用表測量其電阻值,并根據(jù)樣品的尺寸計(jì)算電阻率。每個溫度條件下進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性。
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固化時間實(shí)驗(yàn):選取一個適中的固化溫度(如 120°C),設(shè)置不同的固化時間梯度,包括 30 分鐘、60 分鐘、90 分鐘、120 分鐘和 150 分鐘。按照與固化溫度實(shí)驗(yàn)相同的涂覆、固化、測量步驟,測定不同固化時間下研鉑牌 YB6020 導(dǎo)電銀銅膠的電阻率,并進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
三、結(jié)果與討論
(一)固化溫度對電阻率的影響
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實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn):隨著固化溫度從 80°C 逐漸升高到 180°C,研鉑牌 YB6020 導(dǎo)電銀銅膠的電阻率呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢。在 80°C 至 120°C 的溫度范圍內(nèi),電阻率下降較為明顯;當(dāng)固化溫度超過 120°C 后,電阻率開始逐漸上升。例如,在 80°C 固化時,電阻率約為 5×10?? Ω?cm,而在 120°C 固化時,電阻率降低至 2×10?? Ω?cm 左右,但當(dāng)固化溫度升高到 180°C 時,電阻率又回升至約 4×10?? Ω?cm。
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內(nèi)在機(jī)制分析:在較低溫度范圍(80°C - 120°C)內(nèi),隨著固化溫度的升高,有機(jī)樹脂基體的固化反應(yīng)速率逐漸加快,銀銅粒子之間的接觸更加緊密,形成了更為連續(xù)和有效的導(dǎo)電通路,從而使得電阻率降低。然而,當(dāng)固化溫度過高(超過 120°C)時,一方面可能導(dǎo)致銀銅粒子發(fā)生一定程度的氧化或團(tuán)聚,破壞了原本良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);另一方面,過高的溫度可能使樹脂基體過度固化,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,影響銀銅粒子與樹脂基體之間的界面結(jié)合,進(jìn)而導(dǎo)致電阻率上升。
(二)固化時間對電阻率的影響
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實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn):在 120°C 的固化溫度下,隨著固化時間從 30 分鐘增加到 150 分鐘,研鉑牌 YB6020 導(dǎo)電銀銅膠的電阻率也呈現(xiàn)出先下降后趨于穩(wěn)定的變化規(guī)律。在固化時間較短(30 分鐘 - 60 分鐘)時,電阻率下降幅度較大;當(dāng)固化時間超過 90 分鐘后,電阻率的變化逐漸趨于平緩。例如,30 分鐘固化時電阻率約為 4×10?? Ω?cm,60 分鐘時降低至 2.5×10?? Ω?cm,而 150 分鐘時電阻率約為 2.2×10?? Ω?cm。
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內(nèi)在機(jī)制分析:在固化初期(30 分鐘 - 60 分鐘),隨著固化時間的增加,樹脂基體的固化程度逐漸提高,銀銅粒子在樹脂中的分散更加均勻,相互之間的連接不斷完善,導(dǎo)電通路逐漸形成并優(yōu)化,因此電阻率顯著下降。當(dāng)固化時間達(dá)到一定程度(超過 90 分鐘)后,樹脂基體基本完成固化反應(yīng),銀銅粒子的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)已趨于穩(wěn)定,此時繼續(xù)增加固化時間對電阻率的影響變得微弱,電阻率僅會有小幅度的波動并趨于穩(wěn)定值。
四、結(jié)論
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固化溫度和時間均對研鉑牌 YB6020 導(dǎo)電銀銅膠的電阻率有著顯著影響。在一定范圍內(nèi),適當(dāng)提高固化溫度和延長固化時間有助于降低電阻率,提高導(dǎo)電性能。但當(dāng)固化溫度過高或固化時間過長時,會因銀銅粒子的氧化、團(tuán)聚、樹脂基體過度固化等原因?qū)е码娮杪噬仙蜈呌诜€(wěn)定。
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對于研鉑牌 YB6020 導(dǎo)電銀銅膠,較為適宜的固化溫度范圍為 100°C - 120°C,固化時間在 60 分鐘 - 90 分鐘之間,在此條件下能夠獲得相對較低且穩(wěn)定的電阻率,從而保障其在集成電路及電子封裝等領(lǐng)域應(yīng)用時的良好導(dǎo)電性能與可靠性。先進(jìn)院(深圳)科技有限公司可依據(jù)本研究結(jié)果,進(jìn)一步優(yōu)化 YB6020 導(dǎo)電銀銅膠的固化工藝參數(shù)推薦范圍,為用戶提供更準(zhǔn)確的使用指導(dǎo),推動該產(chǎn)品在電子行業(yè)的廣泛應(yīng)用與技術(shù)發(fā)展。
以上數(shù)據(jù)僅供參考,具體性能可能因生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品規(guī)格而有所差異。