芯片與基板導電膠互連結構中Au-環(huán)氧樹脂基界面在濕熱環(huán)境下的粘結性能分析.pdf

1、隨著產品互聯(lián)技術的進步，電子產品進一步朝著輕巧、多功能、環(huán)保和低成本的方向發(fā)展。導電膠粘結相對于傳統(tǒng)的互聯(lián)方式，具有線分辨率高、環(huán)境友好度高、柔韌性好、抗疲勞性強、資源浪費低等優(yōu)點，因而廣泛應用于微電子裝配領域。但是隨著導電膠的廣泛應用，發(fā)現(xiàn)導電膠的粘結性能受到本身結構、濕度、溫度等外部因素的制約，導電膠的粘結性能會降低。因此，對互聯(lián)結構導電膠粘結性能的研究已經成為當前導電膠應用研究的重點。本文針對芯片與基板導電膠互連結構中Au-環(huán)氧樹

2、脂基界面在濕熱環(huán)境下的粘結性能展開分析研究，主要工作如下：
　　1.在介紹、分析現(xiàn)階段導電膠互聯(lián)結構中界面粘結性能研究的背景、意義、國內外研究現(xiàn)狀，以及分子模擬理論及其分子動力學模擬方法優(yōu)勢的基礎上，提出了利用分子動力學模擬方法分析濕度、溫度和交聯(lián)度對界面粘結性能影響的研究思路，為下文進行分子動力學模擬分析提供依據(jù)。
　　2.建立了簡化的導電膠模型即環(huán)氧樹脂基體模型，利用牛頓運動學理論和分子動力學模擬方法，仿真得到了均方曲線

3、，并通過愛因斯坦公式進行分析，得到擴散系數(shù)隨溫度、濕度變化的情況。研究結果表明：在低濃度的吸濕范圍內，只改變某一因素，水分子在環(huán)氧樹脂基體模型中擴散隨著溫度、濕度的提高而加快；吸濕濃度飽和后，水分子的擴散性能會出現(xiàn)階段性的減弱，但是隨著溫度的提高，整體的擴散性能呈現(xiàn)增加的趨勢；研究水在環(huán)氧樹脂基體模型中的擴散性能發(fā)現(xiàn)，溫度對水擴散性能的影響比濕度更為顯著。
　　3.建立了金屬（金）與環(huán)氧樹脂基體界面含濕、無濕的模型，通過分子動力學

4、模擬軟件分析了溫度、濕度以及交聯(lián)度對界面粘結性能的影響。研究表明：溫度、濕度為影響界面粘結性能的主要因素，而環(huán)氧樹脂交聯(lián)度對界面能的影響較??；隨著溫度、濕度的增加，界面能整體有降低的趨勢；金與水的界面更易受溫度、濕度的影響；與受溫度的影響相比，濕度對界面能的影響更為顯著。
　　4.建立了含SAMA和SAMO自組裝分子膜的界面含濕、無濕模型，對模型進行動力學模擬，研究結果表明：無濕條件下SAMA改性后分子膜與環(huán)氧樹脂界面的界面能隨溫