双马改性环氧树脂导电胶粘剂的研究.docx

双马改性环氧树脂导电胶粘剂的研究徐子仁(上海市合成树脂研究所 ,上海 200235)摘要 :在环氧树脂 胺类潜性固化 促进剂及 ag 粉体系中添加双马树脂 ,可制成单组份 150 固化 ,耐热性优良的导电胶粘剂 。关键词 : 耐热环氧胶粘剂 ; 双马树脂 ; 银 - 环氧导电胶中图分类号 : tq433 . 437文献标识码 :a文章编号 :1004 - 2849 (2001) 03 - 0010 - 03糊状物 。前言集成电路装片使用银 - 环氧导电胶粘剂具有工 艺简单 、成本低等优点 ,已得到广泛应用 ,随着集成 电路向高性能 、微型化发展 ,早期的铁 - 镍合金引线 框架已不能满足要求 ,逐步被导电 、导热性能优良的 铜合金所取代 。为了减少铜合金在高温时的氧化 , 要求 装 片 用 银 - 环 氧 导 电 胶 固 化 温 度 在 150 以 下 ,同时仍要满足 250 健合 引 线 的 耐 热 要 求 。本 文通过 双 马 树 脂 加 入 环 氧 树 脂 胺 类 潜 性 固 化促进剂体系 ,以提高胶粘剂的耐热性 ,制备一种 单组份可 150 固化的装片用的银 - 环氧导电胶粘 剂 。1 . 3胶接工艺#l y12cz 铝合金试片经 1 砂布打磨 , 丙酮清洗后 ,涂胶一遍 ,红外灯下露置 1520 分钟 ,搭接 ,用 文具夹夹紧 ,进鼓风烘箱固化 。将胶用针点在引线框架粘贴处 ,放上 2 3mmic 芯片 ,稍加压 ,送入烘箱固化 ,该试样用于芯片推力 试验 。体积 电 阻 率 试 样 是 将 胶 均 匀 涂 于 120 10 2mm 的玻璃条上 ,胶层厚度 0 . 050 . 07mm ,送烘箱 固化 。1 . 4性能测试和仪器室温拉伸剪切强度按 gb7124 - 86 ; 高温拉伸剪 切强度按 gjb444 - 88 ,在国产油压式 5 吨材料试验 机上进行测试 。集成电路芯片推力测定是将试样放在 250 5 铁板上 ,用 fb - 5 k 型测力计 ,沿芯片水平方向 推至芯片脱落 。体积电阻率是用 bt - 9927 型数字式万用表测定试样胶层电阻 ( r) ,用尺和千分尺测定胶层长1 实验部分1 . 1实验原料e - 51f - 44j f - 43环氧树脂环氧树脂 环氧树脂上海树脂厂产上海树脂厂产 无锡树脂厂产烯丙基双酚 a四川江油电工材料厂产双马来酰亚胺二苯甲烷湖北峰光化工厂产 潜性固化 促进剂本所自制片状银粉本所自制 混合溶剂本所配制1 . 2 胶粘剂的配制按组 成 配 比 将 烯 丙 基 双 酚 a 与 双 马 加 热 至130 搅拌熔融后 ,再加入环氧树脂 ,搅拌均匀 ,冷却 至室温 , 再 加 入 固 化 促 进 剂 、片 状 银 粉 和 混 合 溶 剂 ,搅拌后用三辊研磨机将胶分散成均匀的银白色r b (l) 、宽 ( b) 、厚 () ,计算而得 。=l红外光谱分析用 ft ir 460 (nicol et) 红外光谱仪 dsc 分析用 dsc - 7 ( pe) 示差扫描量热仪 。2结果与讨论固化和贮存双马改性环氧树脂是基于双马中双键的自身交2 . 1 收稿日期 :2000 - 06 - 26作者简介 :徐子仁 (1942 - ) ,教授级高工 。1964 年毕业于南京化工学院高分子专业 。长期从事胶粘剂研究 。第 10 卷第 3 期中 国 胶 粘 剂11联 ,提高树脂固化物的耐热性 。在一般情况下 ,单纯的双马与环氧树脂之间很难发生化学反应 。在制造 双马树脂基复合材料中 ,有许多用环氧树脂增韧的 报导 1 , 有的用二元胺 (dds 或 ddm 等) 作扩链剂 。 也有报导用烯丙基酚与环氧树脂的反应物来改性双马 。但均需在 180 以上固化或需冷藏 。本研究采 用在环氧树脂 胺类潜性固化 促进剂体系中加入 双马树脂以提高胶粘剂的耐热性 ,添加烯丙基双酚 a 增加韧性和改善双马与环氧树脂的相溶性 ,避免 冷藏中双马从环氧树脂中析出 。该树脂组成物固化可能发生的反应有 :(1) 固化剂中胺基与环氧树脂中环氧基的反应 ; (2) 双马或烯丙基酚中双键之间的开环反应 ;(3) 固化剂中胺基与双键的反应 ;(4) 在叔胺促进下 ,烯丙基酚中的酚基与环氧树 脂中的环氧基的反应 。dsc 分析结果 ,环氧树脂 + 双马 + 烯丙基双酚 a 组成物加热固化放热曲线的起温 、峰温和终温分 别是 204 . 6 、214 . 9 和 224 . 8 。而添加胺类潜性 固化 促进剂后相应温度降至 131 . 2 ,178 . 9 和226 . 1 。用红外光谱分析环氧 胺类潜性固化 促进剂 体系加烯丙基双酚 a 和双马树脂的组成物 ,图 1 是 经 150 / 1h 固化后的图谱 ;图 2 和图 3 是组成物固 化前 、150 / 1h 固化 ,再 180 / 3h 固化 ,再 200 / 1h固化的图谱比较 , 从图谱 看 出 , 该 组 成 物 经 150 /1h 固化后 , 波 数 为 915cm - 1 的 环 氧 基 特 征 峰 ( 见 图2) 和波数为 1581cm - 1双键特征峰 (见图 3) 已基本消 失 。经室温 25 2 贮存试验 ,结果 ( 表 1) 表明 ,组成物贮存性良好 。图 2不同固化温度的 ir 图谱图 3不同固化温度的 ir 图谱表 1 贮存试验贮存天数04590粘度 25 2. 02. 28. 7 pas 2 . 2环氧树脂的选择选择三种环氧树脂 100 份 (质量) ,添加 40 份烯 丙基双酚 a 和双马的混合物 ,以及相同比例的其它 组份配成胶粘剂性能测试结果如表 2 。表 2 环氧树脂品种的影响拉伸剪切强度 ,mpa体积电阻率 - cm+ 250 + 200 管芯推力 ,n室温2. 0 10 - 48. 0 10 - 51. 5 10 - 4e - 51f - 44j f - 4314. 510. 111. 26. 7/14. 724. 524. 5图 1 150 / 1h 固化后 ir 图谱china adhesivesvol . 10 . 312 结果表明双酚 a 型环氧室温强度较好 ,酚醛型环氧则耐热性较好 。2 . 3双马和烯丙基双酚 a 混合物用量表 3 是双酚 a 型和酚醛型环氧中添加不同混合 物制成胶粘剂性能测试结果 ,从表结果看出双马混 合物适当增加耐热性提高 ,而对室温强度影响巨大 。3结论(1) 在环氧树脂 胺类潜性固化 促进剂体系中 ,添加双马与烯丙基酚混合物 ,可明显提高导电胶粘剂的耐热性 。(2) 该体系室温贮存较好 ,能 150 固化 ;(3) 选用酚醛型环氧树脂 ,添加双马和烯丙基酚 混合 物 , 组 成 导 电 胶 粘 接 ic 芯 片 250 推 力 大 于24 . 5n 。参考文献表 3双马混合物用量的影响环氧品种e - 51f - 44用量 (环氧/ 双马)10/ 010/ 210/ 410/ 210/ 43. 8 10 - 4 2. 0 10 - 4 7. 0 10 - 5 8. 0 10 - 5体积电阻率 ,- cm拉伸剪切强度/1. 441陈祥宝 ,等 . 高性能树脂基体 m .版社 ,1999. 84.北京 : 化学工业出室温14. 06. 414. 56. 712. 26. 310. 1/mpa+ 200 梁国正 ,等 . 烯丙基酚环氧树脂改性 bmi 的研究 (j ) .高分子材料 ,1996 , (2) :40 - 41.2 + 250 管芯推力 ,n / 9. 8 14. 7 14. 7 24. 5 preparation of bmi modified epoxy conductive adhesivexu zi2ren( shanghai research institute of synthetic resins , shanghai 200235 , china)abstract :a heat resistant conductive adhesive was preparated. the adhesive is bmi modified epoxy resin2amine lat