热固性环氧导电胶的失效机理分析*

井津域，刘德喜，史 磊，景 翠，康 楠

（北京遥测技术研究所，北京 100094)

1 引言

随着我国国防与航天电子事业的进步，电子封装产品正朝着高集成度、小型化、高可靠性的方向发展，而封装连接材料则是决定产品高性能及高可靠性的关键。导电胶作为一种兼具良好电性能和机械性能的芯片连接材料，目前已被广泛应用于各类芯片的封装连接过程中。导电胶通常以基体树脂和导电填料作为主要成分，基体树脂通过固化反应，将芯片与微波电路或基底粘结在一起。固化后的高分子树脂具有一定的机械强度，可以为芯片提供良好的支撑和保护；同时高温固化会使基体树脂在空间中形成三维交错结构，导电粒子填充其间，形成良好的导电通路。

相比于合金焊料，导电胶具有工艺温度低、粘接工艺简单、适用范围广等特点。然而，由于导电胶材料内部组分多，反应过程复杂，其在使用过程中易出现失效现象，从而引发产品的可靠性问题。具体表现为：第一，芯片粘接过程要求导电胶出胶均匀、粘度一致，且机械和电学性能满足设计要求。然而，由于导电胶内部存在稀释剂等易挥发的助剂，导致其在常温下提前发生交联反应，引起导电胶失效。第二，航天产品服役环境复杂多变，易经受高温等极端环境，然而导电胶的力学性能对温度和湿热很敏感[1]。李文等人[2]通过仿真及实验验证的方法分析了导电胶粘接电容在温度循环过程中的受力情况，得出了导电胶在-55～125℃温度循环条件下，侧面导电胶的应力随着导电胶量增大而增大的结论。……