新型改性石墨-環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠粘劑的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，電子電氣產(chǎn)品正快速的向小型化、便攜化和高集成化方向轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的錫-鉛合金焊接工藝已不能滿足現(xiàn)代集成電路高I/O數(shù)的發(fā)展要求。同時，隨著全球電子產(chǎn)業(yè)徹底執(zhí)行無鉛化標(biāo)準(zhǔn)的大勢所趨，研究能耗低、環(huán)境友好、滿足電子產(chǎn)品分辨率和連接強度的新型導(dǎo)電膠粘劑具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本論文所研究的導(dǎo)電膠粘劑(Conductive Adhesive，CA)的組成包含導(dǎo)電填料、基體材料、固化劑以及其它添加助劑。通過化學(xué)方法對市

2、售鱗片石墨進(jìn)行表面活化，制得活性鱗片石墨(Activated Flake Graphite，AFG);通過物理方法將活性鱗片石墨與納米鋁粉進(jìn)行均勻混合，制得納米鋁粉/活性鱗片石墨(nano-Aluminium/AFG，nano-Al/AFG)共混體系;通過對市售可膨脹石墨進(jìn)行高溫膨化處理，得到膨脹石墨，再通過超聲波震蕩破碎處理，制得納米石墨(nano-Graphite，nano-G);通過還原劑水合肼對納米石墨進(jìn)行還原處理，制得還原納米

3、石墨(Reduced nano-Graphite，R-nano-G);通過化學(xué)鍍覆方法對納米石墨進(jìn)行表面鍍銀，制得鍍銀納米石墨(Silver Plating nano-Graphite，Ag-nano-G)。分別以上述五種改性石墨作為導(dǎo)電填料，以環(huán)氧樹脂(E-51)作為基體材料，以三乙醇胺作為固化劑，結(jié)合稀釋劑環(huán)氧丙烷丁基醚等添加助劑，制備得到新型改性石墨/環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠粘劑系列:AFG/E-51 CA，nano-Al/AFG/E-51

4、 CA，nano-G/E-51 CA，R-nano-G/E-51 CA, Ag-nano-G/E-51CA。
　　通過粘接強度測試和傅立葉變換紅外光譜儀(FT-IR)跟蹤確定該導(dǎo)電膠粘劑系列的最適宜固化條件為120℃，150min;通過X-射線能譜儀(X-EDS)分析還原納米石墨的表面氧元素含量和鍍銀納米石墨的表面銀元素含量，探討納米石墨的肼還原方法和化學(xué)鍍銀工藝;通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀察改性石墨的微觀形貌，探討導(dǎo)電填料形

5、態(tài)特征對導(dǎo)電膠粘劑主要應(yīng)用性能的影響。通過直流低電勢電位差計(D.C-LPPS)測算導(dǎo)電膠粘劑的體積電阻率ρv，得到導(dǎo)電性能參數(shù)——滲逾閥值（Φc）和使用電阻率(ρa）;通過電子萬能力學(xué)測試儀(UTD)測試導(dǎo)電膠粘劑的拉伸剪切強度T，得到力學(xué)性能參數(shù)——使用粘接強度（Ta）;通過熱重分析儀(TGA)測繪導(dǎo)電膠粘劑的TG和DTG曲線，得到熱學(xué)性能參數(shù)——初始熱降解溫度(t0)和最大失重速率(Dm)。
　　新型改性石墨/環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠

6、系列的主要應(yīng)用性能參數(shù)(Φc/ρa/Ta/t0/Dm)分別為——AFG/E-51 CA:20wt％/0.0569Ω·cm/6.2MPa/349.05℃/-8.80％·min-1;nano-Al/AFG/E-51CA:20wt％/0.4883Ω·cm/11.1MPa/337.21℃/-4.92％·min-1; nano-G/E-51 CA:17wt％/0.3439Ω·cm/12.6MPa/342.58℃/-7.19％·min-1;R-na