集成电路封装中导电胶的材料与性能分析

徐晓虎 侯晶晶 蒋峰

【摘 要】随着社会经济的发展，人们生活水平的提升，集成电路封装技术的质量与要求也在不断提升。本文主要对集成电路封装中导电胶的材料与性能进行分析，结合实际情况，从其接触电阻稳定性、电迁移等各个方面加以论述，以不断提升其性能，提升集成电路封装技术的质量。

【关键词】集成电路;封装;导电胶;材料与性能

前言：

电子信息技术随着社会的进步不断发展，我国建筑行业、装修行业、家装行业等，都在向物联网靠近。因此，集成电路技术的需求不断增加，集成电路封装技术的质量要求也在不断提高。其中，导电胶作为导电性能的黏胶剂，有着重要的作用，应当对其材料与性能加以分析，以提升集成电路封装技术的质量。

一、导电胶原理

导电通道与隧道效应是导电胶原理的两大主要理论，其中，导电通道认为，两种导电材料接触后，会形成两种电阻，并存在导电性。稳定层与连接层是两大主要部分，在稳定层中，导电胶能够逐渐固化与干燥，并在粘合剂的帮助下，填充层体积发生变化形成新的连接层，进而产生导电效果。而隧道效应则是指，导电胶中的电离子会发生同级相斥，异性相吸的情况，电离子在其中发生定向移动，而产生电流，形成导电效果[1]。

二、导电胶材料与性能分析

（一）基本情况分析

导电胶既具备导电性也具备粘合性，其可以将各种导电材料连接起来，并在其之间形成电通路，起到连接的作用。当前，在液晶显示器、发光二极管等各种电子元件中，都运用了导电胶进行连接。但导电胶自身存在一定的问题，还需要进一步分析。其中包括，导电率较低，且连接的效果存在不稳定性，尤其在元器件类型中，连接效果受到一定影响。由于粘合度较低，会直接降低部件的抗冲击性。同时，固化时间长，成本也较高，在使用中存在一定的限制性。

当前，我国导电胶材料虽经过一定时间的发展与成长，但与国际水平相比较，仍旧存在一定的差距，甚至对于性能较高、较好的导电胶，仍旧需要依赖进口才能满足需求。结合国外导电胶的优势，可以发现其导电性较高、粘度较高、老化频率较慢，值得我国学习。

（二）不同材料导电胶的性能

1.结构型及填充型

导电胶主要包括结构型与填充型两种，当前很多导电胶多采用填充型的方式，在其中添加导电粒子、胶黏剂、催化剂等，以起到导电的作用。而结构型导电则属于高分子有机聚合物。当有机聚合物与相关材料掺杂后，能够具备导电性能，虽然当前有很多导电胶都采取该种方式，且市场前景一片广阔，但由于该种类型的导电胶的抗氧性较差，柔性较差，因此作为导电胶而言还存在一定的局限性。

2.ICAs&ACAs导电胶

不同方向的导电性能将导电胶分成各向异性以及各向同性两种，其中主要包含聚合物基体、有机溶剂等组成。其中，各向异性导电胶是指在XY两个方向上处于绝缘状态，Z方向则是导电的状态。各向异性导电胶的导电粒子体积通常在5%-10%之间。在细间距的电子封装技术中较为常见，多用于液晶显示器、平板显示器等对技术精度要求较高的电路板中，因此实现存在一定难度。

而各向同性导电胶中，则是各个方向都具备一定的导电性能。其中，导电填充粒子体积含量多在20%-35%之间，浓度相对较高。其在固化过程中，导电粒子之间的距离会变得相对较近，且各个方向都具有导电的性能，更为适用。

3.热塑型和热固型

有机高分子聚合物基体对热的性质不同，因此将导电胶按照该种性质分成热塑型和热固型导电胶两种。其中，热固型在固化的过程中形成导电性能，但流动性较差。而热塑型的导电胶在高温的情况下可以显示出流动的特点，三维交联网状结构也无法轻易出现[2]。

4.固化型导电胶

其中包括室温固化、中温固化、高温固化等几种情况。室温固化，则是在常温下导电胶就会产生固化状态，但使用周期较短，且电阻的变化十分明显。而高温固化则需要在温度较高的情况下形成，因此固化的条件相对较高。而中温固化导电胶，对温度的要求通常在150度以下，对温度的要求相对适中，且具备一定的粘结性，匹配性也较高，在使用过程中往往会表现出较为优良的性能。

而紫外光固化导电胶顾名思义，需要在紫外光的作用下产生固化反应，对于液晶显示器屏而言具有较高的利用价值。当前，紫外光固化导电胶属于较为先进的材料，值得详细分析。

在未来的发展中，导电胶的研究应当更倾向于其固化方法方面。当前较为常见的是室温固化方法，但由于固化剂存在不环保的问题，当前存在一定争议。而光固化、电子束固化等新型方式值得被研究，被运用。同时，双固化体系在未来也是一个发展方向，应当加深对其的研究。

结论：

综上所述，导电胶技术在我国电子工业的发展中起到了重要的作用，但由于当前还存在较大的发展空间，应当向国外导电胶技术学习，以缩短我国与国际之间的距离。且在日后的发展中，应当不断开发导电胶的固化方式，运用新型固化方式提升我国导电胶的性能，提升电子行业的技术质量，滿足人们对导电胶的需求。

参考文献：

[1]杨同同. 基于单壁碳纳米管的丝网印刷电极电位型传感器的研究[D].烟台大学，2021.

[2]周蒙，王盛，傅和青.mGO/Cu_2O纳米复合材料改性UV固化丙烯酸酯压敏胶的研究[J].中国胶粘剂，2021，30（01）：1-6+17.

作者简介：

徐晓虎，1986年8月出生，男，籍贯：江苏省泰州市，汉族，现职称：工程师，学历：本科，研究方向：环氧系列产品应用方向研究：电子电路、封装，复合材料，涂装及注浆材料等解决方案;通信材料开发研究。