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led封装材料的应用现状和发展趋势（下）

2020-09-17

led封装材料的应用现状和发展趋势（下）

led封装材料的应用现状和发展趋势（上）回顾 2.5 细分市场五：高端照明五面出光csp   中大功率led通常采用有机硅橡胶及树脂做封装材料，有机硅材料的si-o键能比环氧树脂骨架的c-c键能高，能够保证材料抵抗蓝光衰减。按折射率划分，有机硅材料分为1.41折射率的硅橡胶材料、1.46折射率的中折橡胶树脂复合材料、1.52折射率(及以上)的硅树脂材料。折射率的提高与有机硅分子骨架侧链的苯基含量有关，苯基含量越高则折射率越高，高折射率封装材料有利于led的出光。    有机硅材料对比环氧树脂材料的劣势是其粘结力和“透氧率”。有机硅树脂分子链缺乏极性分子基团，无法达到环氧树脂的粘结强度；同时，有机硅材料分子链密度比环氧树脂疏松，氧气可以透过封装层进入芯片表层和金线焊点。 材料厂商不断通过分子设计、增粘剂设计、环氧有机硅复合等技术改善有机硅封装树脂的粘结力和降低透氧率，道康宁(现dow化学)、信越化学、康美特、德邦先进硅、慧谷等厂家的技术能力及产品市场占有率居领先地位。随着倒装芯片的兴起，基于倒装芯片的csp封装方式由于散热结构好、出光效率高、色温一致性强等优点，在电视背光、车灯、闪光灯、智能及健康照明领域得到大量开创性应用。csp的概念是封装后led灯珠的尺寸不超过裸芯片尺寸的1.14倍，因此，csp封装工艺和封装材料与普通中大功率led采用a、b双组份硅胶混合荧光粉灌封或点胶的方式有所不同。已经量产的csp封装多采用刷涂、喷粉、荧光胶膜贴合的封装方式。特别值得一提的是荧光胶膜贴合封装，预混并分散了荧光粉的荧光胶膜是基于有机硅树脂的半固化可相变性质，也称b-stage。b-stage的荧光胶膜在室温下是固态胶膜，当封装温度达到相变临界点时(通常是80-120°c)，胶膜由固态转为“粘流”状态，在此状态下进行封装贴合，最后，经高温后固化完成封装过程。荧光胶膜的材料优势具有很多优点，例如:   (1)、荧光粉在胶膜中分散均一，室温呈固态的胶膜可以保证荧光粉不沉降，实现封装led的光色均一性优良；   (2)、厚膜荧光胶膜(300-450um厚度)采用真空压合工艺，借助压合治具的精度，整版压合厚度偏差可以控制在5um，对应色温的偏差在±300k之内;薄膜荧光膜的加工厚度可实现±2um，对应csp色温偏差可控制在±200k;   (3)、薄膜荧光胶膜可以对裸芯片实施保型贴合，即紧贴芯片形成50-70um厚的涂层。这种结构使csp的出光各个方向更加均匀，并能消除传统五面出光csp结构的边角黄晕。  当前，高端照明有两个市场热点，一是欧美市场兴起的色温可调智能照明；二是发起自韩国的太阳光谱健康照明。色温可调概念是灯具可以在控制系统调控下发出暖色模式2700k-3000k、冷色模式5700k-6000k和中间模式4500k-5000k色温的光线。普通吸顶灯可以在灯条上间隔smt不同色温2835灯珠实现双色温照明，而灯泡、射灯、筒灯、商照等灯具必须在有限空间下集成更多数量灯珠， 因此，尺寸更小的csp是灯具设计的必选封装方式。应用csp的双色温封装金沙app下载大厅的解决方案比较成熟的有以下三种：   (1)2835双色温模块； (2)暖色csp 蓝光裸芯片点荧光胶水的cob点阵模块； (3)暖色csp 冷色csp点透明胶的点阵cob模块。  2835双色温模块采用焊盘改装的2835支架，在一粒灯珠中贴装两颗csp1007，其中一颗是冷色、另一颗是暖色，然后用透明有机硅胶水灌封保护。单颗csp1007有0.5w和1w两种功率选择，为适应功率不同的散热需求，2835支架反射杯材料可选用ppa材料对应0.5w功率，而使用pct材料对应1w功率。2835双色温模块的优势是不改变灯具行业最熟悉的灯珠外形尺寸，下游厂商容易接受csp及双色温新技术的渗透。另外，仅贴装两颗csp形成一个双色温模块，对于csp的smt贴装过程是相对容易控制的，良品率也较高。但是，2835双色温模块的不足之处是，对于高密度光源产品(如高端商照、舞台灯等)因模块尺寸稍大，无法充分满足设计要求。其他双色温模式都是cob光源与csp的结合产物。暖色csp 蓝光裸芯片方式，可以基本不改变传统倒装cob的基板设计，节省成本。但cob点荧光胶水需要较高的工程能力，才能保证色温的一致性。暖色csp 冷色csp方式，因相邻的csp混光设计，需要对cob基板的焊盘重新布局，初期的设计摸索和基板开版投入较大。虽然两颗csp的成本比裸芯片方式要高一些，但贴装过程及后面的灌封透明胶水过程更易提升良品率。    今年，韩国首尔半导体在法兰克福照明展发布了sunlike太阳光谱csp系列。该技术采用uv芯片激发r、g、b三种荧光粉获得近似太阳光谱的封装形式，同时，使不健康的蓝光的比例进一步减少。国内厂商开发的全光谱健康照明，基本采用蓝光芯片激发r、g、y荧光粉方式，虽然蓝光与绿光光谱之间仍有不连续的“洼地”，但相较传统白光led已改善明显。还有一些厂商开发全光谱芯片与红外芯片结合的模块，使 led冷光源有了自然光的温暖感觉。无论sunlike还是全光谱芯片，因为荧光粉配比高，且小粒径红粉大量应用，传统点胶封装led方式几乎无法满足这种封装要求。荧光胶膜法制备csp，可以针对高荧光粉比例配方，确保其良好分散及避免沉降，所以，当前健康照明的封装开发都集中在csp方式。  2.6 细分市场六：emc支架材料 emc支架是中功率led器件的能力放大器，对比传统热塑性塑料ppa和pct的支架，emc支架由耐高温环氧树脂添加反射填料及白色填料的组成。热固性环氧树脂复合物的高温尺寸稳定性比热塑性塑料强，且树脂耐黄变能力更为突出。特别是环氧树脂界面的极性基团丰富，便于和有机硅材料形成强有力的粘合界面而确保回流焊不分层。因此，1w以上的led封装倾向使用emc支架。日本日立化成、日东电工、松下电工是白色emc支架材料的垄断厂商。国内厂商虽然也不断立项攻关，但在树脂高温黄变、反射效果、点胶后爬胶等细节上尚待完善。  2.7 细分市场七：无机封装材料 无机材料一方面是应用于耐受uv、激光led的封装需求，另一方面是与荧光粉共烧制成荧光无机材料。混合荧光粉共烧制的陶瓷或玻璃荧光片的制造成本仍高居不下，且调色制样的工程周期较长，产品更适合标准化的led色温应用。  三、led 封装材料技术发展趋势 随着led在照明、信号、传感器、通讯领域的应用发展，led的封装技术方向出现“集成化”趋势：   (1)由单颗独立封装结构向集成封装结构转变。近几年成熟的cob封装方式就是代表产品。“积少成多”的大面积面阵光源使用数量巨大的小功率芯片，通过阵列方式获得大功率成品。陶瓷基板或铝基板协助芯片阵列散热，减少了对传统复杂铸铝翅片散热结构的依赖，灯具可以做得更薄。最近兴起的“mini”之风，实际上是集成封装的同义词。mini-led的出现使lcd屏与oeld在中小尺寸的竞争出现变数。mini-rgb将加速led屏向家庭tv的渗透。   (2)封装工艺向集成化转轨。传统的封装工艺以单颗灯珠形态为特征，从开始的固晶打线，到灌封，整个过程都可以看到独立的单颗灯珠。以csp引导的白光芯片革命，不只是最终led封装产品的形态变化，其封装过程更是以集成阵列芯片、统一封装、最后切割成单颗产品为特征的。这一技术正向晶圆制造的产业链上方渗透，垂直芯片wafer level制程的白光芯片已经在三安光电量产。倒装芯片csp工艺的的阵列置晶过程如果与晶圆厂庞大的分光置晶产能结合，将是led整个产业链的分工革命。   (3)照明、传感、通讯、控制的功能集成化发展。lifi技术、dob技术、mini-rgb技术等催动在基板上(包括基板背面)完成不仅包括照明的其他复合功能与控制功能。系统集成厂商的产业链定位同时向传统的灯珠封装及终端应用延伸。 (1)为提高led封装材料的综合性能，通过引入无机纳米材料或者透明材料等制备有机/无机复合材料，例如通过特殊工艺制备出含有荧光粉的有机硅荧光材料，含有与封装材料相同折射率、不影响透明透光的无机物填充的有机硅或环氧复合材料。这些复合材料不仅能有效地提高封装材料的光学性能，还能一定程度上增强材料的力学和热性能、提高led发光性能。   (2)适应集成封装工艺的固态薄膜封装材料。例如制造白光芯片csp的b-stage荧光胶膜，利用其室温为固态胶膜的特性，保证荧光粉在胶膜中分散均一，长期储存也不会发生荧光粉沉降的问题，实现封装led光色均一的目的。特别是，这种荧光胶膜通过封装工艺能够精确控制封装层厚度，从而将csp色温偏差控制在非常窄的范围，在芯片的五个出光面实现保型贴合封装，从而为csp封装技术发展提供了有力支撑。另外胶膜材料已经在mini-led、mini-rgb等领域显示出可靠并且简单的封装可行性。   (3)封装材料的功能极致化。封装材料，无论是有机硅、环氧树脂以及其二者结合的hybrid材料，仍然在追求折射率提高、致密分子结构抵抗“硫化”、耐高温高电流条件的老化、耐蓝光衰减、提升为不同封装界面的粘结力等技术制高点上做不断升级，随着基础材料和复合材料科学领域的探索研究和创新发展，广大厂商必将为led封装提供性能更加优越的封装材料。  四、led 封装材料市场现状及未来   中国大陆led灯珠封装树脂市场需求大致为液态环氧材料100ton/月、固态emc树脂50ton/月、有机硅树脂500ton/月。低端液态环氧树脂市场价格约 rmb20-50/kg、中端环氧树脂emc价格为rmb200-400/kg，高可靠性环氧树脂emc价格为rmb500-1000/kg；中低端液态有机硅树脂市场价格约为rmb100-500/kg、高端有机硅材料根据性能不同而价格在rmb500-2000/kg。led封装材料仍然呈国外品牌占据价值链高端、甚至长期细分领先的局面。随着国内厂商不断研发积累，国产替代及细分领先的材料近年不断出现，价格及技术竞争日趋白热化。各市场细分的主要供应商见表5。 封装材料的国产化一直是广大国内民族品牌厂商的追求目标，也是国家02专项及大基金引导红色半导体产业链的重要支撑点。然而半导体及led封装材料的特点决定了它的基础研发时间长、应用开发投资大、替代竞争风险高、改朝换代更依赖新技术推动的一个高技术、高风险、高竞争的产业形态。封装材料在封装后器件的总体成本上一般比例不超过10%，但器件可靠性却和封装材料紧密相关。进口替代虽事关中国半导体产业链的自主与发展，但在具体商业层面，往往封装用户缺乏动力。新技术是新材料应用的助推器，但新技术被市场认可需要相当长期的培育和试错，对材料企业的研发投入甚至经营安全提出了巨大挑战。    国产封装材料近年的发展已经取得不俗的成绩，相较10年前市场主流进口材料价格，固态环氧树脂已下降约50%、有机硅胶水价格下降得更多。国产材料已经基本满足通用器件的封装要求。相信随着国家半导体及光电产业的振兴，封装材料事业会迎来更新更快的发展。   来源 | 阿拉丁照明网

一文认识电子封装材料导电胶

2020-09-21

一文认识电子封装材料导电胶

传统使用的sn/pb焊料已被逐渐淘汰，一方面是因为焊料中的pb为重金属，毒性较大，对环境不友好；另一方面，它已无法满足高集成度元件的连接条件。于是，作为其替代品的导电胶应运而生，它可以连接各种导电材料，以在待连接的材料之间形成电通路。导电胶兼具导电性和黏结性，有加工条件温和、加工程序简单、加工成本较低、环境污染小、适用连接范围广等优点，已广泛用于印刷电路板组件、发光二极管、液晶显示器、智能卡、陶瓷电容器、集成电路芯片和其他电子元件的封装和粘接。   一、导电胶的导电机理 导电胶的导电机理主要包括：渗流理论、隧道效应理论、场致发射理论和导电团簇理论。  （1）渗流理论       在导电填料浓度较低时，导电填料没有有效的接触，被绝缘性能良好的聚合物基体包裹，不能形成导电通路，但随着导电填料浓度的增加，导电胶的体积电阻率逐渐减小，导电填料的体积分数到达一定值时，导电胶的体积电阻率大幅下降，此时填料的体积分数被称为渗流阈值(pc)。渗流阈值理论公式： 其中，σ是导电胶的电导率，σ0为导电参数，p为导电填料的体积分数，pc为渗流阈值，t为导电指数（与导电填料的本身属性有关）。 金属填料含量对导电胶体积电阻率的影响 （2）隧道效应理论 该理论指出，导电离子之间的电场以及热振动都可引起电子在导电离子之间的跃迁，完成导电胶内部导电通路的搭建。隧道效应理论很好的解释了导电离子在绝缘有机聚合物隔开的情况下，仍能导电的原因。 （3）场致发射理论 当导电填料距离足够小（小于10 nm），可以忽略导电填料之间的绝缘聚合物对导电性能的阻碍。由于导电颗粒本身所具有的强大电场能够轻易的诱发发射电场的产生，促进了导电胶内部形成导电通路。 （4）导电团簇理论 该理论认为在固化过程中，导电粒子会形成导电团簇并不断长大，形成导电网络，合理解释了体系由绝缘体变为导体的过程。   二、导电胶的组成 导电胶一般由基体和导电填料两部分组成，其中基体提供黏结和结构性能，导电填料提供导电导热性能。不同基体及导电填料对导电胶的性能有很大影响。导电胶的基体材料主要包含预聚体、固化剂、增塑剂、稀释剂等，基本功能如表所示。 预聚体是基体的主要组成部分，为导电胶提供黏结性能，主要是各类有机胶黏剂，如环氧树脂、聚氨酯、酚醛类树脂等。其中，环氧树脂的黏结性、耐腐蚀性和稳定性相对较好，是目前应用最广的基体材料。预聚体固化后，形成分子骨架结构，这是导电胶力学性能和黏结性能的来源。同时，它也形成了导电通道，为导电性提供了保障。 固化剂、增塑剂、稀释剂等助剂会影响导电胶的综合性能。固化剂，如某些有机酸、酸酐等，可以影响导电胶的固化温度、时间。一些增塑剂的加入，如邻苯二甲酸酯，可以提高材料的抗击性能。导电胶制备中，由于导电填料的大量加入，其黏度大幅增加，为了降低黏度便于使用，常会加入一些稀释剂，如丙酮、乙醚等。 导电胶的导电填料是导电性能的主要来源，一般可分为金属填料、无机填料、混合填料等。 金属填料常见的有金粉、银粉、铜粉、镍粉等，其中银粉和铜粉是目前研究较多、性能较好的材料。银粉的导电性能较好，但是成本高、强场下存在迁移现象等缺点限制了其应用。铜粉成本低，但存在易氧化问题，性能不够稳定。 无机填料一般指的是碳系材料，如碳纳米管、石墨烯等。碳系的导电胶成本较低，综合性能优良，是比较理想的材料。 混合填料则是将金属填料与无机填料综合运用，如在碳纳米管表面镀银、将微米银片和微米银球及酸化单壁碳纳米管混合等新型导电填料。   三、导电胶的分类 按树脂基体分类：热塑性导电胶和热固性导电胶。热塑性导电胶的基体树脂分子链很长，且支链少，在高温下固化时流动性较好，可重复使用。而热固性导电胶的基体材料最初是单体或预聚合物，在固化过程中发生聚合反应，高分子链连接形成交联的三维网状结构，高温下不易流动。 按导电机理分类：本征导电胶和复合导电胶。本征导电胶是指分子结构本身具有导电功能的共扼聚合物，这类材料电阻率较高，导电稳定性及重复性较差，成本也较高，故很少研究。复合导电胶是指在有机聚合物基体中添加导电填料，从而使其具有与金属相近的导电性能，目前的研究主要集中在这一块。 按照导电方向分类：导电胶可分为各向同性导电胶（iso⁃tropic conductive adhesives，icas）和各向异性导电胶（anisotropic conductive adhesives，acas）。icas在各方向的导电性能相同，而acas只允许在某一特定方向导电。通常，各向异性导电胶的导电填料的尺寸大小为 3-5 μm，而各向同性导电胶的导电填料尺寸大小为 1-10 μm。两者导电胶的主要区别在于渗流阈值的差异，各向异性导电胶（约5-20%）的导电填料体积分数低于各向同性导电胶（约20-35%）。 各向异性导电胶应用示意图 各向同性导电胶应用示意图 按照导电填料分类：常用的金属类导电填料有银（ag）、金（au）、镍（ni）、铜（cu）和铝（al）等。其中银和铜是研究最多的。 1.银系导电胶      银具有较高的导电率和导热率、价格适中、易加工等特点，在胶中几乎不被氧化，即使氧化生成的氧化银仍具有导电性，应用广泛。 银粉形状与导电胶电阻率的关系 从图中可以看出，用银纳米棒作为导电填料的导电胶渗流阈值最小，在相同添加量的情况下电阻率最小，其次是片状银粉和颗粒状银粉。但由于价格昂贵，因此限制了其应用。市售导电银胶主要使用的是微米级片状银作为导电填料。 片状银粉粒径与导电胶电阻率的关系 从图中可以看出，在微米尺寸上，片状银粉粒径越大，导电胶电阻率越低。为增加导电填料间的相互接触，提高导电胶导电性能，添加少量球状银粉和片状银粉共混制备导电胶，发现导电胶的导电性能有所提高。 此外，与传统的微米银结构相比，纳米结构具有更高的比表面积、更低的熔点，可以增加填料之间的接触，因此纳米银也被用作导电填料引入了导电胶。 银虽然具有众多优点，是应用最为广泛的导电胶导电填料，但其会在电场作用下产生电迁移现象，使得导电性能下降，进而影响其使用寿命。 2.铜系导电胶 铜的导电性和银很相近，价格比银便宜，但其化学性质比银活泼，在空气中会迅速被氧化，在其表面形成氧化物层，使其导电性能迅速降低，甚至不导电，从而限制了其应用。 3. 其他金属系导电胶 金导电性好、性能稳定、基本没有电迁移现象，但其价格较高，仅用在对可靠性要求高而芯片尺寸小的电路中。镍电阻率就比银、铜、金要高，且性质也比较活泼，易被氧化导致电阻率增加的问题。低熔点共熔合金（如 sn-pb、sn-in）固化温度下呈液态，可以流动，在导电填料间形成金属键合，减少接触电阻和隧穿电阻，提高导电胶导电性能，因此也被用作导电填料与银等混合后加入导电胶。但低熔点共熔合金种类有限，只有特定的金属组合才能在导电胶固化温度下形成合金键，这限制了其应用。 4. 碳系导电胶 炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管以及石墨烯也被用于导电胶。虽然这些碳材料导电性能好、机械性能好、价格便宜，是比较理想的选择，但是这些材料在制备上存在或多或少的困难，也限制了其应用。碳系导电填料，尤其是碳纳米管和石墨烯，具有优异的性能，与银粉混合作为导电填料可以改善导电胶的导电性及机械性能，但其本身分散性及导电性能相对较差，因此应用也受到一定限制。 5. 复合材料系导电胶 碳材料的导电性不及金银铜，因此，将金属填料与无机填料综合运用，如在碳纳米管表面镀银、将微米银片和微米银球及酸化单壁碳纳米管混合等新型导电填料。      

银胶的用途

2020-09-22

银胶的用途

银胶的用途 粘接 adhesion 应力缓冲/释放 stress relaxation 导电 electrical connection 导热 thermal conduction 银胶的主要属性与测试方法 主要属性与测试方法 项目 特性 测试方法 操作性 粘度 粘度测试计（brookfield/e-type） 触变性 固化情况 转化率 dsc 可靠性 模量 dma cte tma 杂质离子含量 离子色谱法 挥发 tga 吸湿率 电子天平 粘接强度 剪切力测试 导电性 电阻率 毫欧表 热传导系数 导热系数测试仪 银胶使用过程与相关注意事项 贮存阶段阶段说明：需要对冰箱进行温度点检 存储温度 银粉沉淀 粘度增加 （-15℃以下 超过6个月 超过6个月 5℃ 大约5天 大约1个月 25℃ 2天 4天 30℃ 1天内 大约2天 解冻回温阶段作业说明：注意 发生分层 避免温度急剧上升，避免人手拿持不当。 建议： a. -15~-25℃ 存储  直接回温至室温 回温时间：5cc 1h 10cc 1h 30cc 2h  b.-35~-45℃ 存储 第一次回温至 0~-20℃   2h  第二次回温至室温 10cc  1h   30cc 2h 点胶/涂胶 ：实现工艺多种，不表。 固化过程： 固化存在的问题 异常 可能原因 检查项目 剪切力不足 固化条件不当 固化时支架温度 沾污 排风存在异常 烤箱排风条件 固化条件 空洞 挥发导致 固化条件（增加升温时间） 扩散 固化条件不当 固化条件 固化时支架温度说明： 实际温度与设置温度不一致，可能因素有： a. 烤箱本身能力 b. 烘烤中容纳料盒数量 c. 烤箱中料盒拜访位置与间距 d. 料盒自身的材质、壁厚、开孔 故要根据实际情况编辑烘烤程序。   ---------------------------- 内容摘自住友资料  

peco劈刀/瓷嘴参数选择

2020-09-24

peco劈刀/瓷嘴参数选择

peco劈刀/瓷嘴参数选择

关于银胶价格涨幅事宜

2020-11-16

关于银胶价格涨幅事宜

                                                                                                      关于银胶涨价通知联络函 尊敬的客户：        首先感谢贵司长期以来对敝司的支持和厚爱，使双方建立了良好的合 作关系，对于过去双方业务的合作和支持，在此表示深挚谢意！        国际经济形势的变化，国内外原材料价格以及汇率波动等因素的影响， 黄金白银等贵金属行情持续高攀，银胶产品的成本也在不断提高。鉴于目 前的市场行情，敝司已无法完全吸收成本增加，决定对所有银胶产品价格 做出调整以缓解不断上涨的压力，该产品的价格在原价基础上自动上调 15%（具体价格以更新报价单为准），调整方案于 2020 年 11 月 10 日起生效。        关于此次银胶的调价，如有任何疑问，请随时致电敝司的销售部。希 望您能理解并继续支持，同时我们也将一如既往以高质量的产品和优质的 服务全力回报广大客户的厚爱和支持。

技术突破！高导热、半烧结芯片粘接剂 满足新兴封装性能要求

2021-06-17

技术突破！高导热、半烧结芯片粘接剂 满足新兴封装性能要求

技术突破！高导热、半烧结芯片粘接剂 满足新兴封装性能要求 当下，在移动设备、数据通信/电信、消费和汽车电子应用中，设备的功能扩展和尺寸缩小，日益推动高功率高密度器件的设计标准，如何更有效地管理由此带来的散热需求很重要。界面导热材料的使用在线路板和元器件层面解决了一定的问题；但在芯片封装层面的有效金沙app下载大厅的解决方案，是整体导热平衡的一个重要环节。     用于封装级烧结，同时解决了相关应用高铅焊料的环保合规问题、传统芯片粘接剂的导热性缺陷，以及传统烧结产品的可加工性缺陷。   正在申请专利的loctite ablestik abp 8068t产品组合包括一系列高导热、半烧结芯片粘接剂，这些产品将有助简化流程，其绝佳的导热性能和电气性能更为可靠，为当今高功率密度设备而量身设计。   raj peddi 汉高全球引线键合ic封装细分市场负责人     “ 焊料素来是高导热性能和电气性能需求的主要金沙app下载大厅的解决方案，但由于环保法规的原因，焊料即将被市场淘汰，这推动了对替代材料的需求。由于界面接触的限制和可加工性的问题，传统的高导热芯片粘接剂和纯银烧结产品等方法也不太理想。所以汉高开发出loctite ablestik abp 8068t系列半烧结芯片粘接材料，产品具有高导热性、完善可靠性和制造工艺简单的特点。”  领先优势    ■ 为芯片粘接提供了一种无铅的替代方案，适用于高功率密度半导体封装； ■ 在标准加工工艺下即可使用，不像传统的银烧结材料需要高压和高温条件； ■ 由于新型芯片粘接剂形成了烧结银（ag）和树脂的互相贯通的网络，从而与界面建立良好的接触，形成无空洞粘结层，具备优异导热性，及良好的热循环性能； ■ 适用标准芯片粘接应用，可用氮气或空气进行固化，在银、铜、镍钯金、金等多种材质的界面均有很强的粘结力。    卓越特性    ■ 适用于最高达5mm x 5mm的各种尺寸芯片； ■ 绝佳导热性能：堆积导热率高达110w/m-k，在银、铜和镍钯金引线框架的封装内电阻低至约0.5k/w； ■ 广泛的可加工性：长达24小时的连续点胶时间、2小时晾置时间、4小时静置时间。       “ 对于高功率密度半导体封装而言，这正是制造商们一直在寻找的金沙app下载大厅的解决方案，” peddi强调了该材料结合了性能、可靠性和可加工性。“对于那些希望找到焊料的无铅替代品（无需昂贵或复杂的加工，又能确保与传统材料同等或更优的性能）的封装专家而言，loctite ablstik abp 8068t系列产品组合正好可以满足他们的需求。”    

半导体封装胶粘剂番外篇2- 粘度 viscosity

2021-06-21

半导体封装胶粘剂番外篇2- 粘度 viscosity

1.粘度基本概念   1.1 什么是粘度/流变     粘度 是用来定义流体内部（流动）阻力大小的一个专业术语，由分子吸引力引起的流体内部摩擦，使其阻挡流动倾向。[1]     将流动着的液体看作许多相互平行移动的液层, 各层速度不同,形成速度梯度(dv/dx),由于速度梯度的存在,流动较慢的液层阻滞较快液层的流动,因此.液体产生运动阻力. 为使液层维持一定的速度梯度运动,必须对液层施加一个与阻力相反的反向力.　液体在流动时，在其分子间产生内摩擦力；当施加一个（剪切）外力与流体上，就可以观测到这个阻力大小；阻力越大，需要越大的剪切外力去驱使流体流动；这个剪切力可以用来定义粘度。     直观表现就是矿泉水比番茄酱容易倒出。 粘度示意图 粘度形成公式 粘度公式简化：   单位：cp、pa.s             1 cp = 1 mpa·s              1 p = 100 cp 1 pa·s = 1,000 mpa·s 1.2 流体分类：     不同的剪切外力作用下，按受到阻力变化状况（粘度）将流体可以分为：    1. 牛顿流体：粘度与剪切速率和时间无关，典型的是气体，水    2. 非牛顿流体：粘度与剪切速率&压力相关，不同条件下，粘度会变化，比如导电胶，石油树脂等         - 在特殊参数条件下测得的粘度称之为"表观粘度",比如胶粘剂常用的5rpm,25c.         - 半导体封装胶黏剂是典型的非牛顿型流体，具有剪切变稀的行为 流体种类   2.粘度的测试方法：     原理：通过转子转动流体，粘度仪的转子施加的扭矩与被测样品的分子内部摩擦力(即粘度)正相关，通过检测转子受力换算出样品粘度[2] 粘度测试示意图  胶黏剂市场主流的测试设备是俩种 brookfield 的粘度仪器和ta的流变仪，前者是市场应用广泛(70%左右），价格实惠；后者准确性和再现性出色，但价格是前者的几倍。     半导体封装日趋精密，对封装辅料的胶粘剂要求也会逐步加强，个人认为，流变仪会成为未来胶粘剂流体特性表征的主流设备。 -2.1)brookfield 粘度仪         broofield 粘度仪市场占有量大，精度在±1.0%的全量程范围内， 重现性在±0.2% ， 工作温度范围从5°c到80°c，基本可以满足市场测试需求 brookfield 的根据测试设备型号不同，转子不同形成了一系列覆盖各个粘度范围的配套成熟产品： 半导体封装胶水行业主要使用的是博勒飞dv2t粘度计，有如下4个机型：      1）lvdv2t（低粘度）        2）rvdv2t（中等粘度）      3）hadv2t（高粘度）   常见用于胶粘剂行业            4）hbdv2t（高粘度） 通常配备的转子是cp51或52，以下是不同机型不同转子的测试范围 在使用过程中，有以下几个值得注意的地方： 1）不同的转速粘度测试范围不同：     - 测试样品粘度至少在该转速下最大扭矩的10%，最好大于25%，越高越精确     - 低粘度  大转子高转速； 高粘度  小转子  低转速 2）粘度仪的误差为最大量程的1%，量程选择不当，误差较大 3）托杯调制(进/退一格)，会影响粘度测试的准确性    - 进一格转子与托杯间隙变小同样胶量会溢出，包裹转子四周接触面增大，扭矩变大，粘度偏高    - 退一格  转子与托杯间隙变大同样胶量不足以完全填充，接触面积变小，扭矩变小，测试粘度偏低   -2.2)ta流变仪： 流变仪测试粘度数据更为精确，重复性比较好，操作比brookfield相对简单  同时ta的测试功能辅助件种类多元，能够测试除粘度以外的更多性能，比如测试胶水在升温或者uv固化过程中的体积膨胀收缩表现 3. 粘度与胶水性能： 3.1 触变指数ti:     触变ti是衡量胶黏剂点胶性能的重要参数，这是一个造出来的，约定成俗的规定:      半导体封装胶水通常触变指数      ti= 0.5rpm粘度/5.0rpm粘度         - 0.5rpm粘度，静态粘度，是液体开始流动的粘度，越大越不容易滴胶 静如处子         - 5.0rpm粘度，动态粘度，液体流动起来的粘度，越小越容易点胶操作 动如脱兔         - 一些场合下，也会规定10rpm粘度/1.0rpm为触变指数   在点胶的时候，理论上希望静态粘度比较大，动态粘度相对小，即高触变，但也不是越高越好，根据客户实际应用，找到一个对应的区间 - 通常对于导电胶触变大于3.5，绝缘胶会小一些,大于2，也有特殊的应用场景，大于等于1.0即可 不同胶黏剂粘度vs 触变 3.2 工作时间： 测试胶水室温一定时间内粘度增长的幅度，确定胶水的工作时间，保存周期 3.3 施胶性能： 因为封装胶水的应用场景比较多，从芯片粘接到摄像头结构，对胶水粘度的要求也各不相同 - 流平性 流动性 灌封性 定高性   4. 粘度的影响因素 4.1 分子间作用力 影响液体粘度的核心因素，在于液体分子间的作用力（inter-molecular forces）。液体要流动，那么液体分子就需要“经过”另一个分子。如果分子间作用力强大，分子“经过”另一个分子就会被阻碍。因此，液体的分子间吸引力越小，它的粘度就越低，反之则越大。 常温下成液态的正烷烃比水的粘度低，因为正烷烃分子间作用力是范德华力，水分子之间则是氢键。范德华力远小于氢键，因此液态正烷烃粘度小于水。而糖浆粘度比水大许多，因为糖浆中的糖类分子含有大量羟基(-oh ),以氢键的方式与水分子互相吸引。 4.2 温度 随着液体温度上升，通常其粘度也会随之降低。比较典型的例子就是冬天的糖浆更加难倒出来。这是因为温度上升会使分子运动更快，产生更大的分子动能（kinetic energy,ke=kt 分子动能与温度直接相关）液体的分子动能增加会削弱分子间吸引力，同时当温度升高，使得液体分子间间距增大，进而使得分子间吸引力减小，于是内摩擦力减小，结果就导致了液体的粘度降低。[3] 胶黏剂主要由填料与树脂基体，添加剂组成，这三者是影响胶黏剂粘度主要因素，可以通过增减填料/稀释剂/触变剂比例，改变产品粘度 -树脂基体：主要是不同化学结构的高分子聚合物，这些聚合物的分子量大小，分子量分布以及聚合物空间结构（支链等），都会对粘度产生重要的影响   5. 其他补充-冰冻后粘度变化（个人经验假设,验证中）    封装胶水通常是低温保存，在冰冻前后，胶水粘度会有小幅度变化，部分特殊胶水的粘度会有较大差异： -a) 冻后粘度上升： 一般发生在导电银胶中，胶水在刚刚制造完成时，树脂基体与金属填料表面的润湿程度，或者是二者之间的分子间作用力尚未充分形成，在低温保存的过程中，分子间作用力逐步完成，导致解冻后粘度上升，通常静态、动态粘度同步变化，对触变不会有影响 -b)冻后粘度下降： 通常冻后粘度下降的是绝缘非导胶水， 一般绝缘胶水的填料是二氧化硅，氧化铝等，搅拌混合过程中，填料本身与树脂基体可以很快形成稳定的氢键等分子间作用力，可能超负荷形成（120% 150 0%等）使得粘度上升达到要求，在低温保存解冻过程中，这种作用力部分消亡，下降趋于稳定的100%，导致冻后粘度急剧下降。 同时，在非导绝缘胶黏剂中会加入一定量的触变剂气硅，提升静态粘度，提升触变，改善点胶性能；这些气硅的表面处理方式和用量一定程度上也会对粘度变化产生重要影响 以上规律也不是100%绝对，部分情况会反向。   转载    

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