資料介紹
LED導電銀膠是由銀粉填充入基體樹脂形成的具有導熱、導電及粘結(jié)性能的復合材料。基體樹脂固化后作為導電膠的分子骨架,決定了導電銀膠的力學性能和粘接性能。銀粉在基體樹脂中形成連結(jié)網(wǎng)絡從而導電、導熱,但同時也會受到基體樹脂的影響。因此,各組分材料的選擇和添加量的確定對導電銀膠的性能影響重大。
LED導電銀膠物理、化學特性和固晶工藝都對銀膠的粘接、散熱效果發(fā)揮著重要的作用,銀膠的性能優(yōu)劣直接影響LED芯片的可靠性能,所以對銀膠的檢驗工作也尤為重要。
檢測內(nèi)容:
1、銀粉粒徑大小、形態(tài)、填充量
銀粉的粒徑、形態(tài)以及填充量會影響銀膠的熱導率、電導率和粘接強度。好的導電銀膠固化后環(huán)氧樹脂少,銀粉顆粒緊密接觸,能夠形成良好的導電、導熱通路。
粒徑大小會影響到導電銀膠的電阻率,使用粒徑大的銀粉制備的導電膠,單位體積內(nèi)形成的導電通路較少,這樣會降低導電性,而粒徑小的銀粉制成的導電膠,單位體積內(nèi)形成的導電通路比較多,導電膠的導電性也會比較好。因此,從導電性方面考慮選擇片狀銀粉應該最適合。
粒子形態(tài)基于導電原理的一般選用原則為:粒子相互之間能形成更大的接觸面積。銀粒子的形態(tài)主要有:球狀、磷片狀、枝葉狀、桿狀等四種類型。為使粒子間得到更大的接觸面積,銀粒子形態(tài)選用的優(yōu)先次序為:枝葉狀,磷片狀,桿狀,球狀。其中磷片狀和桿狀較為接近。此外,磷片狀和枝葉狀有時統(tǒng)稱為片狀。由各類形態(tài)可以看出,接觸面積最大測試片狀粒子。片狀銀粉因為在形成導電通道時是線接觸或者面接觸,更有利于電子傳輸,從而能夠提高銀粉的利用效率,節(jié)約銀粉、降低生產(chǎn)成本。因此片狀、粒徑小的銀粉導熱、導電性能好于圓狀、粒徑大者。
銀粉填充量大,導電銀膠固化后體積電阻率低,熱傳導性高,但同時粘接強度下降,因此銀粉的填充量影響到膠體的電阻率、熱傳導性和粘結(jié)強度。
2、固晶后是否存在分層、銀粉分布不均的現(xiàn)象
銀粉顆粒以懸浮狀態(tài)分散在漿料體系中,銀粉和基體之間由于受到密度差 、電荷 、凝聚力 、作用力和分散體系的結(jié)構(gòu)等諸多因素的影響,常出現(xiàn)銀粉沉降分層現(xiàn)象,如果沉降過快會使產(chǎn)品在掛漿時產(chǎn)生流掛 ,涂層厚薄不均勻 ,乃至影響到涂膜的物化性能,分層也會影響器件的散熱、粘接強度和導電性能 。A、B 雙組分導電銀漿固化需混合攪拌均勻才能使用,由于在攪拌過程中產(chǎn)生的大量氣泡,這些氣泡如果不能消除,固晶后會出現(xiàn)空孔,影響器件散熱、粘接強度和導電性能。
3、體積電阻率、粘接強度
體積電阻率,是銀膠材料每單位體積對電流的阻抗,用來表征電流在銀膠中流通的難易程度。通常體積電阻率越低,銀膠導電性能越好。
粘接強度是銀膠單位粘結(jié)面上承受的粘結(jié)力,粘接強度主要包括膠層的內(nèi)聚強度和膠層與被粘面間的粘接強度。其大小與膠黏劑的組成、黏料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、被粘物的性能與表面狀況及使用時的操作方式等因素有關。粘接強度是評價各種膠粘劑質(zhì)量的重要指標之一。將導電膠應用于微電子封裝,不僅要提供良好的導電連接,而且需要具有良好的力學性能。
4、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度
環(huán)氧樹脂在某一溫度下,表現(xiàn)出類似玻璃既硬又易碎的特性,便稱此材料處于玻璃狀態(tài),而該臨界溫度(范圍)則是此一材料的玻璃轉(zhuǎn)移點或玻璃轉(zhuǎn)移溫度,符號Tg。超過這個轉(zhuǎn)化溫度之后,固態(tài)的膠體會變脆,比較容易裂解。LED芯片在工作過程中將產(chǎn)生大量的熱量,而固晶層是散發(fā)熱量的重要通路,因此固晶層中的環(huán)氧樹脂膠必須具有良好的耐熱性,確保芯片工作過程中固晶底膠不會因為高溫而變脆開裂失效。
5、熱膨脹系數(shù)
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