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各向异性导电胶膜(ACF)力学性能研究
作 者: 王洁静
导 师: 陈旭
学 校: 天津大学
专 业: 化工过程机械
关键词: 各向异性导电胶膜 拉伸性能 高温高湿 温度循环 DMA
分类号: TM24
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 148次
引 用: 1次
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内容摘要
随着半导体器件的集成度、I/O数、功率、工作主频、运算速度的飞速增长,以及电子工业急需无铅材料,电子产品向小型化、薄型化和“绿色”化的方向发展。各向异性导电胶膜(ACF)作为一种新兴的绿色、环保微电子封装互连材料,其应用日益广泛。本文研究了ACF的基本力学性能,以及高温高湿和温度循环老化作用下ACF的力学性能。通过不同加载率下的拉伸试验,研究了加载速率对ACF基本力学性能的影响。结果表明:随着加载率的增加,ACF的杨氏模量逐渐增加,拉伸强度基本呈增加趋势,断裂应变逐渐减小。研究了高温高湿老化环境对ACF-D力学性能的影响。结果表明:高温高湿对ACF-D的影响分为两个阶段,首先是二次固化阶段,杨氏模量和拉伸强度增加,断裂应变减小;然后是固化完全后,环氧树脂相吸湿塑化阶段,杨氏模量和拉伸强度逐渐减小,断裂应变不断增加。针对温度循环对ACF-D力学性能的影响进行了探索性的研究。结果表明:不同温度下的拉伸试验,温度循环对杨氏模量的影响分为三个阶段。第一阶段杨氏模量减小;第二阶段杨氏模量逐渐增加;第三阶段杨氏模量不断减小。不同应变率下,温度循环对杨氏模量的影响随应变率的增加表现出不同的规律。应变率为0.01%s-1时,杨氏模量的变化与不同温度下得到的结果相同,应变率增加到0.1%s-1和1%s-1时,杨氏模量的变化分为两个阶段,第一阶段逐渐增加,第二阶段逐渐减小。不同温度与不同应变率下,拉伸强度的变化规律一致,分为两个阶段,第一阶段逐渐增大,第二阶段不断减小。
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全文目录
中文摘要 3-4 ABSTRACT 4-8 前言 8-9 第一章 文献综述 9-21 1.1 各向异性导电胶的产生背景 9 1.2 各向异性导电胶膜的导电机理 9-11 1.3 各向异性导电胶粘接工艺 11-12 1.4 影响ACF互连器件可靠性的主要因素 12-15 1.4.1 粘接温度和固化时间 12-13 1.4.2 粘接压力 13-14 1.4.3 导电粒子在胶体里的含量以及粒子直径的波动 14 1.4.4 ACF的弹性模量 14-15 1.5 各项异性导电胶可靠性试验 15-17 1.5.1 温度冲击下各向异性导电胶膜可靠性研究 15-16 1.5.2 高温高湿环境下各向异性导电胶可靠性研究 16-17 1.6 动态力学热分析基础 17-19 1.6.1 材料的杨氏模量与拉伸强度 18 1.6.2 玻璃化转变温度(T_g)及测试方法介绍 18-19 1.7 本文的研究意义和研究工作 19-21 1.7.1 本文的研究意义 19 1.7.2 本文的工作 19-21 第二章 加载速率对ACF力学性能的影响 21-31 2.1 试样及设备介绍 21-23 2.1.1 ACF基本尺寸以及型号标准 21-22 2.1.2 试样制备 22-23 2.1.3 试验设备 23 2.2 ACF-A重复试验 23-26 2.2.1 固化过程 23 2.2.2 重复试验结果分析 23-26 2.3 加载率对ACF力学性能的影响 26-30 2.3.1 试验条件 26 2.3.2 试验结果分析 26-30 2.4 本章 小结 30-31 第三章 高温高湿环境对ACF力学性能的影响 31-46 3.1 试验方案设计 31 3.2 试验结果与分析 31-44 3.2.1 温度对高温高湿老化后ACF力学性能的影响 31-38 3.2.2 应变率对高温高湿老化后ACF力学性能的影响 38-42 3.2.3 高温高湿老化对ACF-D玻璃化转变温度的影响 42-43 3.2.4 微观分析 43-44 3.3 本章 小结 44-46 第四章 温度循环载荷对ACF力学性能的影响 46-57 4.1 试验准备及方案设计 46-47 4.1.1 试验准备 46-47 4.1.2 试验设计 47 4.2 试验结果与分析 47-55 4.2.1 温度对温度循环后ACF力学性能的影响 47-51 4.2.2 应变率对温度循环后ACF力学性能的影响 51-55 4.2.3 温度循环载荷对ACF-D玻璃化转变温度的影响 55 4.3 本章 小结 55-57 第五章 结论 57-59 5.1 本文的主要工作及结论 57-58 5.2 下一步工作建议及展望 58-59 参考文献 59-63 发表论文和参加科研情况说明 63-64 致谢 64
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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电工材料 > 导电材料及其制品
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