微孔导电性的要求

显而易见，低阻抗是由导电颗粒连接形成微通道连接的理想属性。通常导电胶的体积电阻率为10^-6～10^-3Ω·cm。用铜、低熔点颗粒和银作为填料的浆料，在190℃下烘焙2h后的体积电阻率^[13]分别为5×10^-4Ω·cm、5×10^-5Ω·cm和2×10^-5Ω·cm。

所有由LMP和铜组成的纳米颗粒的电阻率大约为10^-5～10^-4Ω·cm。但是银的混合物的电阻率约为10^-6～10^-4Ω·cm。纳米银颗粒的体积电阻率为10^-4Ω·cm。然而，当采用纳米微米混合系统时，体积电阻率降到10^-5Ω·cm。用银颗粒作为填料的浆料的电阻率最小。体积电阻率会由于烘焙温度的升高烧结现象的出现而降低。图11.9所示为体积电阻率随烘焙温度的升高而改变的曲线图。图中，在150～175℃时体积电阻率有明显的下降。

图11.9 在不同固化温度下银导电胶的体积电阻率

在烘焙前，使ECA和外界环境接触会影响浆料最终产物的粘结性质。图11.10所示为烘焙前室温下先进行了老化的导电胶在不同温度下的体积电阻率^[13]。ECA分别在50℃、190℃和265℃下进行72h的烘焙后，其体积电阻率分别为50×10^-5Ω·cm、32×10^-5Ω·cm和2×10^-5Ω·cm。在200℃下，老化作用对电阻的影响很明显。但是当烘焙温度高于250℃时，老化作用对电阻的影响并没那么明显。当进行24h后，电阻率有明显的升高，之后上升曲线又趋向平缓。

图11.10 体积电阻率随着时间和温度的变化而变化的曲线

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图11.11 室温下粘度随着暴露时间的变化曲线

图11.11给出了银填料ECA在室温下暴露时间对粘度的影响。在50Pa压力和N₂的条件下，对它的粘度进行了测量。粘合剂的粘度在进行40h暴露后增加了30%，在进行了70h后增加了一倍。根据差示扫描量热法（Differential ScanningCalorimetry，DSC）可知，出现这种情况的原因是在室温下已经有部分粘合剂被固化。之后再在200℃下进行固化时，它的电阻远比那些没有在室温下暴露过的粘合剂的电阻大。但在250℃以上进行固化时，颗粒的烧结现象使得体积电阻率始终保持在低值并具有高的导电特性。

总的来说，ICA浆料在固化前电阻很大，但是在固化后导电性能会明显提升。由于聚合体的收缩ICA，在固化工艺进行后获得了导电性。

相应地，如果收缩程度增大ICA将会表现出更好的导电性。当ECA的交联密度增加时，聚合基体的收缩程度会增加，从而使得固化后获得更低的电阻。对于环氧基ICA，可以加入少量的多功能环氧树脂，从而增加交联密度和收缩程度，进而提升导电性能。Jeong等人^[81]已经研究了固化特性、熔剂蒸发和收缩性对导电胶电导率的影响。随着固化时间的增加，由于熔剂蒸发比率和收缩比率的增加，聚合物中的银颗粒在聚合物更加集中。这样也使得银颗粒在聚合体中形成导电通道。这些结果表明，蒸发程度的加深和收缩比率的增加都有利于导电胶的电导率的增加。

当加入少量的短链二羧酸时，ICA的导电性也会明显增加。这是由于在银薄片之间形成了利于电子流动的通道，进而使得薄片之间的接触更紧密^[82]。在银片表面形成的氧化银的导电性没有银本身的导电性好。在这个过程中，加入醛类等还原剂可以提高导电性，因为还原剂和氧化银之间反应可生成纯银^[83]。

由于退火工艺的不同，也会使得样品导电性产生巨大的差异。另外，在退火之后获得的导电性还取决于固化温度。导电胶中聚合物的特性随着固化温度的变化而变化，同样影响到ICA的导电特性。也就是说，即使在退火工艺以后，在固化过程中获得的聚合物的性质也影响着ICA的导电特性。