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芯片粘接用环氧树脂/丙烯酸酯橡胶基材料制备、结构与性能研究

水晓雪  
【摘要】:芯片粘接膜材料的研究在我国还是一个空白。环氧树脂(EP)具有优异的粘接性,作为粘接膜材料使用时存在固化收缩率高、抗冲击性能差等弱点。针对环氧树脂粘接材料的这些缺点,本论文首次结合丙烯酸酯橡胶(ACM)和纳米复合材料的优势,制备了高性能环氧树脂改性粘接膜材料,并系统研究该复合体系结构-性能关系。研究发现,对于EP/ACM元共混体系,反应诱导相分离(RIPS)只发生在较为狭窄的共混比例范围内(EP/ACM=80/20,50/50),且相分离后的两相互相包含对方组分,环氧树脂富集相分散在橡胶基体中。形态分析和力学性能测试表明,固化后材料的结构与性能强烈依赖于所用固化条件(包括固化时间、固化温度及固化剂含量等)。进一步,通过溶液分散法分别制备纳米蒙脱土(MMT)和纳米二氧化硅(nanosilica)填充的EP/ACM纳米复合材料,并系统研究这两种纳米填料对EP/ACM共混物形态和性能的影响。结果表明,纳米蒙脱土(MMT)和纳米二氧化硅(nanosilica)的加入提高了环氧树脂/丙烯酸酯橡胶共混体系的相分离程度,且这两种纳米填料均选择性的分散于丙烯酸酯橡胶基体相中。研究还发现,在合适量的纳米填料填充的情况下,纳米填料的加入能够实现改性环氧树脂粘接膜在模量增大的同时,材料柔韧性也得到改善。最后,我们系统研究了粘接膜材料的宏观粘接性能。T型剥离测试发现,粘接膜厚度、微观形态、与基板相互作用及纳米填料的含量是影响粘接膜粘接强度的重要因素。


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