專利名稱：抗潮異電粘合劑及其制造和使用方法
本申請為申請人的正處于審查過程中并通常已知的申請號為No.07/436199，申請日為1989年11月14日，發明名稱為“導電粘合劑”以及申請號為No.07/533682，申請日為1990年6月4日，發明名稱為“導電粘合劑及其制造和使用方法”這兩份美國專利申請的繼續部分。
本發明涉及一種導電粘合劑或叫膠合劑，特別是涉及一種在高溫和濕度很大的條件下具有優良的長期性能的導電粘合劑。
導電粘合劑和膠合劑一般是由單或多組分不導電載體材料和導電填料，如金屬或金屬顆粒制成。當能用各種粘合劑作為載體時，就已經使用了多組分樹脂，單組分以溶劑為主要成份的物系及其上述混合體。樹脂具有較長的貯存期限，良好的粘結特性，并可與多種材料產生固化。同樣，通過去除單組分以溶劑為主要成份的物系中的溶劑，可以容易使單組分以溶劑為主要成分的物質與多種材料產生固化，形成強度高并且性能可靠的粘結。上述的填料一般為各種粒徑的貴金屬，如金或銀。較好的填料為各種粒徑的片狀和非片狀顆粒的混合體。上述顆粒主要為實心，在某些情況下，也可以為鍍有金屬的非導電體。按一般構成，導電填料可以占含有載體的材料總重的約75%或更大比例，而載體占剩下的25%或更少。一般認為，由于片體在凝固的載體中傾向于按連續搭接關系排列形成電子通道，因此呈片狀或片晶狀的金屬或外鍍金屬的顆粒為這種導電粘合劑提供了很強的導電特性。而認為在載體中非片狀導電填料則會填入片狀顆粒之間的間隙中以增強導電性。
可以采用減色法把現代電路制成傳統的剛性印刷電路板(PCBS)。在該方法中，銅板圖樣以及連接區構成電路，該電路是通過對固定到剛性非導電的板或基片上的銅薄片層腐蝕而形成的。將電子元件上的通常外鍍有焊料的導線穿過印刷電路板上開設的固定孔，并將外鍍焊料的導線通過鉛/錫焊接連接于連接區上，從而將上述電子元件連接到這種電路上。制造所謂的“柔性電路”也已眾所周知，在這種電路中，在如聚酰亞胺或聚脂片，例如1至5密耳厚度的KAPTONTM聚酰亞胺這樣的柔性薄片或基片上，形成銅板圖樣和連接區。通過將它們的導線穿過柔性薄片中的固定孔，并用鉛/錫焊接把這些導線連接到連接區上，從而把電子元件連接到這種電路上。最近，人們研制成了一種表面固定器件(SMC)，在這種器件中，器件導線僅僅固定在連接區的上面，并被焊接到其位置上，形成一對頭接。表面固定技術可用于剛性和柔性基片上。
隨著在各種溫度和濕度條件下，特別是在高溫和濕度很大的條件下其性能的改進，傳統的焊接方法已達到了相當高的技術水平。然而，人為在基片上制成電路，傳統的焊接方法常常要采用各種腐蝕劑和類似的化學制品來進行大范圍的化學處理。為了有效地進行焊接連接，可能還要各種助焊劑和溶劑。另外，為了迅速溶化焊接材料以形成接頭，傳統的焊接方法還要使用大量的熱量。雖然剛性基片和某些價格昂貴的聚酰亞胺可用來吸收焊接時產生的熱量，然而由于柔性基片的橫截面高度相當小，熱容量低，以及易于變形，因此使用成本較低的聚合物如聚脂制成的柔性基片則更容易造成熱量損失。比如，柔性聚脂基片上的焊接接頭可能會造成基片的局部“褶皺”，各種連接區對中尺寸的改變，以及整個基片的變形。
于是人們試圖采用導電印劑，粘合劑和膠合劑來取代在剛性和柔性基片中使用的傳統焊接連接方法。比如，現在人們已經將包括有連接區的導電印刷電路印刷在柔性聚脂基板上，然后用導電粘合劑將表面固定元件(SMC)電路組的導電端粘接到連接區上。上述做法的優點是所制成的柔性印刷電路的形狀可以容易改變，從而可以放入某種特制的安裝殼體中，使得殼體在設計上具有很大的靈活性。另外，估計采用導電印刷，粘合劑和低成本柔性基片的成功的無焊料連接方法與傳統的焊接方法相比可以大大降低成本。象在這里所使用的“導電粘合劑”表示用來在單體如導線和連接區之間形成電接觸和機械連接的任何混合物或材料。
雖然一般的導電粘合劑的導電性通常不如固體金屬和焊接合金的導電性，然而導電粘合劑的導電性(例如每個粘合接頭為100兆歐，而每個焊接接頭為10兆歐)對于許多電路來說已足夠大。比如，在元件為具有幾百或幾千歐姆或更大的阻值的電阻或其它部件時，在該元件導線與其連接區之間1個歐姆左右的接觸電阻的影響幾乎可忽略不計。雖然在低阻力電路的使用中，接觸電阻變得要重要一些，然而通常可以將電路設計成可適應較大范圍的累積接觸電阻。除了接觸電阻的阻值方面外，接觸電阻隨時間及環境的不同其穩定性好壞的變化也是一個值得考慮的重要方面。由于不具有所需要的穩定性的連接方法不適合在許多場合下應用，因此就需要有這樣一種連接方法，即利用該方法可形成具有已知電阻值的接頭，而該已知電阻值在長時間和不同環境的條件下使用可保持穩定。在使用導電粘合劑的無焊料連接方法范圍內，具有下述特征的任何接頭一般認為都是符合要求的，即該接頭在相對濕度(RH)為90%，溫度為60℃的條件下經1000個小時之后，接觸電阻值的變化的平均值小于大約20-25%的范圍，最好小于15%。這里所使用的術語“抗潮粘合劑”和“抗潮電接觸”是指這樣一種導電粘合劑，即利用這種導電粘合劑所制成的接頭，在相對濕度為90%，溫度為60℃的試驗條件下，在1000個小時之后，具有穩定的接觸電阻值，該電阻值變化范圍平均不超過約25%。
影響連接交界面處導電性的一個因素在于是否有非導電或阻電的表面氧化物的存在，該表面氧化物露在外面與周圍空氣和潮氣相接觸。在焊接連接方法中，用焊藥可以大大地去除包有焊料的導線與焊料本身之間交界面處的氧化物，這種焊藥可以與氧化物發生反應，并能有效地將該氧化物去除，而且還在焊料冷卻時能將連接交界面處周轉的空氣和潮氣隔開。在導電粘合劑連接方法中，在固化過程中不用使用焊藥，因此人們希望該粘合劑包含可降低表面氧化物負效應的成分，而又無需在形成接頭之前采用腐蝕清洗劑或其它處理方法來處理要連接的表面，如含鉛的電子元件的導線。
雖然已知的以銀為主要成份的導電粘合劑的初始體電阻率是可以滿足要求的，然而由于非導電的鉛/錫氧化物的存在，這種粘合劑很容易增加外鍍焊料導線的交界面處的電阻率。因此導電粘合劑和外鍍焊料導線之間的接點電阻值隨時間可能會產生相當大的變化，特別是在濕度很大的環境條件下。上述接頭中的電阻值對連續處于高溫和較大濕度的環境條件下。上述接頭中的電阻值對連續處于高溫和較大濕度的環境下特別敏感。由于上述使用在一般導電粘合劑中的單或雙組分聚合物載體會自然地滲透到潮氣中，因此用這種粘合劑制成的連頭在一定程度上會受到潮氣的不利影響。雖然可以設計電路來適應累積的接觸電阻，然而隨時間而帶來的電阻變化會對電路的整個電性能產生不利影響。一般認為，滲透到由導電粘合劑制成的接頭中的載體中的潮氣會使位于導電粘合劑和元件導線的交界面處的金屬發生氧化，而所形成的非導電氧化物則會使電阻加大。
已有技術中所公知的導電粘合劑成分一般包括填有導電顆粒的聚合物或載體。比如，在US4880570號專利中描述了一種混合物，該混合物包括以環氧樹脂為主要成份的粘合劑，接觸劑以及其形狀可以使位阻干擾最少并能提供導電性的導電顆粒;在US4859364號專利中描述了一種有機介質的混合物，在該有機介質中填有粒徑為不超過1微米的外鍍有導電的金屬的顆粒和粒徑為0.3-1.0微米的導電顆粒;在US4859268號專利中描述了一種光感樹脂聚合物，增塑劑和球形導電顆粒的混合物，在US4814040號專利中描述了一種粘合劑層，這種粘合劑層中包括有某種粒徑的導電顆粒，即通過利用熱加壓方法該顆粒可穿過電阻層并進入到金屬模中;在US4732702號專利中描述了一種樹脂混合物，該樹脂中填有導電金屬粉末或外鍍導電膜的無機絕緣粉末;在US4716081號專利中描述了一種塑料、橡膠或樹脂的混合物，其中還填有鍍銀的金屬顆粒，在US4701279號專利中描述了一種熱塑合成橡膠混合物，該橡膠中填有金屬顆粒，在US4696764號專利中描述了一種樹脂混合物，在該樹脂中填有磨料和導電微小顆粒;在US4624801號專利中描述了一種以聚脂氨基甲酸乙酯為主要成份的聚合物的混合物，該聚合物與閉合的異氧酸鹽混合并填有導電顆粒;在US4747968號專利中描述了一種環氧樹脂，硬化劑和金屬銀顆粒混合物，在US4564563號專利中描述了一種丙烯酸，羧化乙烯和環氧聚合物的混合物，該聚合物填有金屬銀顆粒;在US4566990號專利中描述了一種熱塑凝固聚合物的混合物，該聚合物中填有金屬片和導電金屬或外鍍金屬的纖維。
總而言之，填有銀的聚合物系導電粘合劑在適當的高溫范圍內具有良好的性能，但是在較大的濕度條件下，在粘合劑和導電線的交界面處，這種粘合的性能則較差。當長期處于較大濕度的條件下時，交界面處之間的電阻常常不穩定，即會大大增加。雖然許多電路在一個或多個接頭中的電阻率大大增加的情況下仍然可以正常工作，但是濕度的敏感度仍然被認為是限制導電粘合劑在剛性和柔性基層中更加廣泛應用的一個因素。
根據上面所述，本發明的目的在于提供一種導電粘合劑，這種導電粘合劑的工作性能得到了改進，特別是在高溫和/或濕度較大的情況下，當用來將凸點接觸，表面固定器件和其它電子元件連接到基片上時，具有更好的特性。上述電子元件采用普通金屬鍍層，如焊片和錫片。
本發明的另一個目的在于提供一種抗潮導電粘合劑，在這種粘合劑中通過提高顆粒之間的導電性和在填料與待連接的表面之間形成氣密表面接觸，使得載體積收縮有助于導電接頭的形式。
本發明的目的還在于提供一種導電粘合劑，該粘合劑包括分散于載體中的導電顆粒，該導電顆粒具有表面特性，并且其粒徑有助于形成由于在固化過程中載體收縮而帶來的填料顆粒與待連接表面之間的氣密性表面接觸。
本發明提供了一種導電粘合劑，該粘合劑用于粘合表面之間的粘接并在它們之間形成電接觸，該粘合劑包括一種混合物，該混合物含有可在粘合載體中分散的填料。上述載體在凝固過程中體積收縮，該載體具有這樣的含量，當載體為該含量時，可使所述的混合物有效地連接到基片上。上述填料包括一定含量的導電顆粒，該顆粒具有這樣的結構，當顆粒具有該結構時，有助于在載體凝固過程中形成抗潮電接觸。
本發明還提供了一種制作抗潮導電接頭的方法，其步驟包括在表面敷涂一種混合物，該混合物包括粘接載體和填料，該載體在凝固過程中體積收縮，上述填料包括一定含量的導電顆粒，并且其結構構成有助于與基片形成抗潮電接觸。
本發明提供了一種導電粘合劑，該導電粘合劑包括可凝固的聚合物載體，該載體在處于未凝固與凝固狀態之間時體積收縮，其收縮值大于6.8%，最好是在7.5%-65%之間。上述導電粘合劑還包括填料，該填料包括導電顆粒，該導電顆粒在載體凝固過程中有助于形成抗潮電接觸。
雖然在這里并不想以任何特殊的發明理論或模式動作來加以限制，但是一般認為使用處于非凝固與凝固狀態之間的且具有體積收縮特性和其收縮值超過約6.8%的載體或粘合劑可以使填料顆粒達到良好的密實度。上述填料顆粒分散于載體中，并具有適當的含量和適合的結構，從而可提高上述填料顆粒相互之間的電接觸，并使待連接的表面形成氣體隔離層。一般還認為，在凝固過程中，如果壓力足夠大時，載體收縮會使其內部顆粒處于受壓狀態，從而不僅可以使上述顆粒相互接觸，而且還會使處于粘合劑和表面之間交界面處的顆粒連接在一起，并穿透可能存在于表面上的雜質和非導電氧化物。上述顆粒相對載體保持一定含量，并具有結構表面特征和這樣的粒徑大小，即當受到凝固過程中載體的體積收縮而產生的壓力時，使用這種顆粒粒徑有助于在表面上形成氣密連接。當利用機械方法將接頭在交界面處拉開從而使從凝固的粘合劑表面突起的導電顆粒暴露在外面時，相信具有表面的氣密接頭能得到驗證。而抗潮電接觸正是由于上述壓在導線表面的突起顆粒形成的氣體隔離層的結果。
本發明的粘合劑中所使用的載體可以是在凝固時產生有效收縮并填有導電顆粒的任何材料，同時該材料具有足夠的內聚強度和粘合強度以形成機械上性能可靠的接頭。上述載體可以包括以溶劑為主要成份的聚合物系，或可能形成兩種聚合物載體的混合物，其中一種載體具有高體積收縮特性，而另一種載體具有低體積收縮特性，在這種混合物中的這兩種載體的重量百分比可以改變，以在有效的范圍內使該混合物具有體積收縮特性。
本發明的一個實施例中，導電填料顆粒為燒結塊，其粒徑在10.6微米-約2.00微米的分布范圍內(平均粒徑為4.5微米)，該粒徑具有粗糙的外表面，特征是具有許多凹處和脊狀界面或凸角，其長、寬和高的比例約為1∶1∶1。在粘合劑凝固過程中當粘合劑的體積收縮時，相信這種燒結塊的表面粗糙特征有助于形成抗潮電接觸并滲入導線表面上的表面氧化物或雜質中。由于上述燒結塊的外表特征可以參與在如顆粒、電子元件的導線和基片上的連接區之間形成抗潮電接觸，因此這種燒結塊是合適的電子載體。在另一個實施例中，抗潮電接觸可以用稱為“表面滲透顆粒”的其它顆粒來制成，以便本申請中包括固體顆粒和外鍍金屬的顆粒，這些顆粒具有與上述燒結塊相似的特性，包括其粒徑和粗糙表面特征。
在最佳的實施例中，載體包括由兩種環氧樹脂組成的一種的混合物和某種非活性稀釋劑，其中每種成分的比可調整到使載體在處于非凝固和凝固狀態之間的體積收縮值大于約6.8%，最好為7.5%-65%。
如果需要，可以加入一定含量的濕潤劑以提高在敷涂過程中非凝固環氧樹脂混合物的濕潤能力(其含量一般占載體的2-5%)。
在上述最佳實施例中，導電顆粒填充劑為一種銀片、銀粉末和銀燒結塊的混合物。該燒結塊為具有不規則形狀的顆粒，該顆粒具有許多表面凹陷，它們形成許多粗糙棱邊的凸角或脊，上述顆粒的長、寬和高的比例約為1∶1∶1。由于銀氧化物相對其它材料的絕緣氧化物來說可以導電，故在這里優選銀顆粒和鍍銀顆粒;在上述條件下，金、鈀和其它貴金屬也具有良好的這方面的性能，但它的造價昂貴。鎳在高溫和高濕度條件下已被證明具有良好的穩定性，然而其起始電阻較高。在形成粘合接頭時，在適合的含量情況下，上述銀燒結塊會滲透到待連接的表面和鍍鉛/錫的導線上的非導電氧化物內。總而言之，填料顆粒的含量約占環氧樹脂混合物/導電填料顆粒組合物總重量的大約60%-90%，最好大約為75%。
上述的以及其它的本發明的目的和進一步的適用范圍，可對照附圖從下面的詳細描述中得到理解。
圖1(已有技術)為一表格，表示按已有技術的組成成分，在相對濕度為90%的環境下接觸電阻的增加。
圖2為一張放大了5000倍的在實例2的組成成分中所采用的銀燒結塊的顯微照片，它表示許多粗糙表面的特征。
圖3A為一張表示按本發明實例2的組成成分，在相對濕度為90%的環境下接觸電阻的穩定性的表格，在這里，導線在接頭之前要用丙酮對其進行清洗。
圖3B為另一張表示按本發明實例2的組成成分，在相對濕度為90%的環境下接觸電阻的穩定性的表格，在這里，在形成接頭之前要用無機酸對導線清洗。
圖4為一張表示按本發明實例3的組成成分，在相對濕度為90%的環境下接觸電阻的穩定性的表格。
圖5為一張表示按本發明實例4的組成成分，在相對濕度為90%的環境下接觸電阻的穩定性的表格。
圖6為一張表示按本發明實例5的組成成分，在相對濕度為90%的環境下接觸電阻的穩定性的表格。
圖7為一張表示按本發明實例6的組成成分，在相對濕度為90%的環境下接觸電阻的穩定性的表格。
圖8為一張表示按本發明實例7的組成成分，在相對濕度為90%的環境下接觸電阻的穩定性的表格。
圖9為一張表示按本發明實例8的組成成分，在相對濕度為90%的環境下接觸電阻的穩定性的表格。
圖10為一張表示按本發明實例9的組成成分，在相對濕度為90%的環境下接觸電阻的穩定性的表格。
圖11為一張表示按本發明實例10組成成分，在相對濕度為90%的環境下接觸電阻的穩定性的表格。
圖12為一張表示按本發明實例11的組成成分，在相對濕度為90%的環境下接觸電阻的穩定性的表格。
圖13為一張表示按本發明實例12的組成成分，在相對濕度為90%的環境下接觸電阻的穩定性的表格。
圖14為一張表示按本發明實例13的組成成分，在相對濕度為90%的環境下接觸電阻的穩定性的表格。
在研制在不利工作條件下，特別是在高溫和高濕度的條件下具有較高性能的導電粘合劑時，必須要考慮許多因素。由于所有聚合物載體在一定程度上都會發生潮氣滲入的情況，因此導電顆粒填料要具有這樣的性質，即在長期處于濕環境下所形成的非導電氧化物維持在最小量。另外，載體應具有如下特性，即不僅要增強粘合劑和導線交界面處的導電性，而且還要增強填料中導電顆粒之間的傳導性;要滿足這個要求最好選擇銀顆粒或鍍銀顆粒填料，雖然其它的貴金屬和鎳也可適合采用。
在下面所提供的本發明的各種組成成分中使用了銀燒結塊、銀顆粒、銀片、銀粉末以及鍍銀顆粒這樣的填料。上述銀燒結塊的特征是具有不規則形狀，其表面具有許多凹陷，在這些凹陷處之間形成了凸邊或脊。上述燒結塊的長、寬和高比例最好為1∶1∶1，這樣相信上述燒結塊便可起力矢量的作用，這些力矢量在甚至處于高溫和高濕的環境中時，也可在連接交界面處形成氣體隔絕層，并且會滲透過連接面上所存在的氧化物，使其保持穩定的電接觸。這里所使用的電鍍顆粒為鍍銀的非導電無機球體和鍍有外鍍銀的非貴金屬和鎳的非導電無機球體。隨著聚合物載體的體積收縮而形成的密實現象，相信上述燒結塊和外鍍金屬顆粒經過直接的表面與表面內部顆粒的接觸而在凝固后的載體中形成初始電子流通通道，并且上述燒結塊和外鍍金屬顆粒與連接體的導線表面相接觸，同時滲透到其中。對于小顆粒徑銀顆粒來說，在這里其特征為粉末狀，它將有利于大粒徑顆粒間的導電通道的形成。隨著載體體積收縮而產生內部壓力，上述小粉末顆粒，象在比較大的燒結塊或顆粒中一樣，可以單個或成組發滲透到在連接處的粘合劑與元件導線之間交界面處存在的任何氧化物或表面雜質中。
雖然具有上述結構并且與所述載體連續在一起的適量的燒結塊和粉末顆粒具有抗潮電觸點，然而發現片狀或片晶狀導電顆粒也很有用。片狀顆粒就是其厚度尺寸大大(即一個等級或數量級)小于其長度和寬度的微粒。如果含量適合，片狀顆粒則會趨向于搭接在一起或前后相互搭接在一起，從而增強了該物系的導電性。
為了使導電顆粒填料內部密實，載體應具有大于約6.8%的體積收縮特性。載體的其它特性應包括良好的粘接性，可濕潤性和良好的操作性能。由于許多導電粘合劑是通過網板印刷、模板印刷或類似技術敷涂的，因此未凝固聚合載體應具有一定粘性，從而可使最終制成的導電粘合劑適合采用上述方法來敷涂。載體的流變特性應該有利于通常在敷涂導電粘合劑時所使用的模板印刷、板印刷或氣動沉積方法，其適合的粘度可以在50000-25000(PS)范圍內。
下述的實施例為具有抗潮電接觸的導電粘合劑的具有代表性的組成成分。
線性收縮值可按下述方式確定在平面上敷涂一長條未凝固的粘合劑，使其凝固，把收縮值作為未凝固的和凝固的線性長度的函數。在未凝固的和凝固的粘合劑之間的體積收縮特性，由下面的公式來確定。
未凝固的(載體)環氧樹脂溶解的濃度pu在室溫情況下，由具有已知體積V的裝有環氧樹脂的容器的重量W，以及已知的空容器重W按如下方式確定pu＝(W-w)/V公式1根據阿基米德原理(ASTMC693)采用METTLER密度測定器具E-210250和一個OHAUS精密天平160D在室溫下確定凝固的環氧樹脂的濃度pu。確定空氣中凝固的環氧樹脂試樣的干重量為A，在液體中的具有已知濃度pl的它的重量為p，則凝固的環氧樹脂的濃度pc為pc＝(A/P)pi公式2通過利用上面得出的pu值所確定的未凝固的和凝固的環氧樹脂體積，就可以確定未凝固的和凝固的環氧樹脂的體積收縮值Vs。通過測定未凝固的環氧樹脂試樣的重量W來確定未凝固的環氧樹脂的體積Vu。可以按下面的公式確定Vu＝Ww/pu公式3然后按下面給出的處理方法使環氧樹脂凝固，并測定該凝固的試樣的重量Wc。按如下公式算出凝固的環氧樹脂的體積Vc。
Vc＝Wc/pc公式4接著按如下公式算出體積收縮的百分值VsVs＝[(Vu-Vc)/Vu](100)公式5實施例1作為在相對濕度為90%條件下接觸電阻發生變化的一個典型例子，其導電粘合劑是由Emerson & Cuming of Lexingbon，MA生產的，其銷售牌號為“AMICONTMCSM-933-65-1”。按照廠家給出的說明，該導電粘合劑用來在測試電路上連接一個68腿表面固定器件，[68-Pin swrface-mount device(SMD)]，兩個44腿表面固定器件和一個10個串聯在一起的電阻串(resistorseriesstring)，并把該粘合劑在140℃溫度下放置10分鐘。各個表面固定器件中的腿通過表面固定器件中的電阻元件和總接觸電阻被串聯起來，上述總接觸電阻值是從測定的總電阻值減去器件內部元件的總串聯電阻值得出的。同樣，電阻串的電阻值也可以從總串聯電阻值減去構成電阻串的電阻的累計值而得出，從而得出累積接觸電阻值。當用控制電路進行測試時，表面固定器件中的內部元件的電阻值以及電阻串中的各電阻，在測試溫度和濕度范圍內，都是穩定的。在室溫以及相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下所測定的起始接觸電阻值(歐姆)如圖1所示。之后，在相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，放置15.5，24，39和63小時后，再分別對電阻率進行測定。如圖1所示，所有接觸電阻歐姆值在相對濕度90%的條件下隨時間而增加，對應1000小時的估計值表明對于68腿表面固定器件和2個44腿表面固定器件來說，接觸電阻值顯著增加，而對于電阻串來說，接觸電阻值則增加較少。
從分析圖1給出的數據后可以得出，用已有技術中的導電粘合制成的接點，在相對濕度較大的條件下經過很長時間后，其電阻會顯著增加。
實施例2用包括3種銀顆粒A、B、C的一種導電填料來制備一種導電粘合劑。顆粒為銀片，其費希爾微粒粒徑(FSSS)為0.90-1.30微米，振動密度(用Tap-Pak體積計測定)為0.3-3.5g/cc，斯柯特視(Scott apparent)密度為30-35g/in3，表面積為0.3-0.6m2/g，粒徑分布為90%＜14.000微米，50%＜7.00微米，10%＜2.00微米。在這里給出的粒徑分布數據是用LeedsandNorthropMicrotrac來測定的。適合的顆粒A為“銀片＃53”，該銀片可以從位于SouthPloirfield的Metz冶金公司的電子材料分公司買到。
顆粒B為銀燒結塊，該燒結塊的費希爾微粒粒徑(FSSS)為0.6微米，振動密度(用Tap-Pak體積計測定)為1.85g/cc斯柯特視(Scott appaTent)密度為16.7g/in3，表面積為1.62m2/g，粒徑分布為100%＜10.6微米，90%＜8.10微米，50%＜4.4微米。10%＜1.40微米，平均粒徑為4.5微米。合適的顆粒B可以選“SPS-100銀粉末”，該粉末可以從Metz冶金公司買到。圖2顯微照片所示的這種燒結塊具有許多粗糙的表面特征。
顆粒C為銀粉末，其費希爾微粒粒徑(FSSS)為0.7微米，振動密度(用Tap-Pak體積計測定)為2.75g/cc，斯柯特視(Scott a pparent)密度為17.5g/m2，表面積為1.84m2/g，粒徑分布為100%＜5.25微米，90%＜3.16微米，50%＜1.25微米。適合的顆粒C為“細銀顆末S-ED”可以從Metz冶金公司買到。
顆粒A、B、C按下列重量百分比混合，顆粒A占40%，顆粒B占30%，顆粒C占30%，從而形式與載體相混合的金屬銀填料。
載體為包括兩種環氧樹脂，環氧樹脂A和環氧樹脂B的聚合物混合體。環氧樹脂A為雙酚F環氧樹脂，如“Aratronic5046”，一種雙酚F二環氧甘油醚，其粘度在25℃時為1400CPS。上述環氧樹脂可以從CibaGeigy公司買到。環氧樹脂B為液態酚線型酚醛環氧樹脂(phenolepoxynovolacresin)，如Quatrex2010，一種酚線型酚醛環氧樹脂，該樹脂在52℃時具有25000-45000CPS的相對較高的粘度，上述樹脂可以從位于MI，Midland的Dow化學公司買到。
聚合物載體中還可以包括普通的如咪唑這樣的硬化劑，例如牌號為“CURIMIDTM-CN”，位于MA，New buport的Poly Organix公司生產的N-(α-氰乙基)-2-乙基，4-甲基咪唑。
聚合物載體中還可以包括偶合劑或濕潤劑。以提高未凝固材料的濕潤性能。典型的偶合劑是γ-縮水某油丙氧基三甲氧基硅烷。上述偶合劑可以由出售牌號為“A187”的VnionCarbide公司買到。在本發明的聚合物載體中可加入的另一種輔助劑是γ-丁內脂，該輔助劑可以從位于WI，Milwaukee的Aldrich化學公司買到，其作用是作為稀釋劑來調節粘度。
導電粘合劑混合物按如下組成成分制備組成成分每批用量-重量百分比(%)(標準重量單位)環氧樹脂A8.275環氧樹脂B8.275硬化劑3.973稀釋劑1.985偶合劑0.993環氧樹脂總重＝23.5%顆粒A30.600顆粒B22.950顆粒C22.950含銀量總重＝76.5%在這里所給出的76.5%的銀含量值為一般使用技術中的一個最佳值，如在模版印刷，網板印刷，tampo印刷，噴射敷涂法中等。如果上述數值低于74%，則上述導電粘合劑混合物在各種測試條件下的導電性呈現不穩定，電阻值增加一個數量級。如果上述數值高于78%，上述導電粘合劑混合物盡管適合用噴射敷涂，但在使用模版印刷和網板印刷來敷涂時則粘度過大。
上述聚合物載體的體積收縮值測定為17%。在第一次試驗中，導線首先采用丙酮來清洗。上述組成成分的混合物用來連接實例1中所述6個測試電路(測試電路1-6)的每一個電路中的68腿表面固定器件(SMD)，44腿表面固定器件和串聯連接的電阻串。
在室溫和相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，對接觸電阻進行測試，其測定值如圖3A所示。之后，在相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，分別測定電阻率。如圖3A中“增長百分率”(%)欄所示，在相對濕度為90%條件下，在1002小時后，除了一組接觸電阻歐姆值增加超過11%外，所有其它接觸電阻歐姆值變化很小。
在第二次試驗中，首先用無機酸對上述器件的導線清洗，然后按上述方式用本實施例的組成成分來制成接頭。在室溫和相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，對接觸電阻進行測定，其測定值如圖3B所示。之后，在相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，在14.5，117.5，149，297和969個小時后，分別對電阻率進行測定。如圖3B所示的“增加百分率”欄所示，在相對濕度為90%的條件下，在969個小時后，除了僅僅一組接觸電阻的歐姆增加值超過12%外，所有其它接觸電阻歐姆值變化很小。
實施例3采用3種銀顆粒A、B、C的導電顆粒填料制備導電粘合劑。上述顆粒A、B、C與實例2中所述的相同，顆粒A、B、C按顆粒A占40%，顆粒B占30%，顆粒C占30%的重量百分比同樣混合，形成與載體相混合的填料。
載體中包括一單一環氧樹脂，該環氧樹脂為液態雙酚A環氧樹脂，如“Quantrex1010”，該樹脂在25℃時其粘度為11000-14000CPS，可以從Dow化學公司買到。
聚合物載體中還可以包括硬化劑[N-(2-氰(乙基)-2-乙基，4-甲基咪唑]，γ-縮水甘丙氧基三甲氧基硅烷，以及稀釋劑γ-丁內脂。
導電粘合劑是按如下組成成分的制備的組成成分每批用量-重量百分比(%)(標準重量單位)環氧樹脂A16.55硬化劑3.97偶合劑0.99稀釋劑1.99環氧樹脂總重＝23.50%顆粒A30.600顆粒B22.950顆粒C22.950含銀量總重＝76.5%上述聚合物載體的體積收縮值為13%，載體用來連接實例1中所述兩個測試電路(測試電路1-2)的每一電路中的68腿表面固定器件(SMD)，44腿表面固定器件和串聯連接的電阻串。在室溫和相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，對接觸電阻進行測定，其測定值如圖4所示。之后，在相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，在15，65和141個小時后分別再對電阻率進行測定。如圖4中“增長百分率”欄所示，在相對濕度為90%的條件下，經141個小時以后，除了有二組接觸電阻歐姆值增加超過2%外，所有其它接觸電阻的歐姆值變化很小。
實施例4采用兩種銀顆粒A和C的導電顆粒填料制備導電粘合劑，上述銀顆粒A和C與實例2中所采用的相同。
顆粒A和C需要按如下重量百分比相混合，即顆粒A占40%，顆粒C占60%，形成與載體相混合的填料。
載體為含有二種環氧樹脂，即環氧樹脂A和環氧樹脂B的混合物。環氧樹脂A為雙酚F環氧樹脂，如“Aratronic5046”，環氧樹脂B為液態酚線型酚醛環氧樹脂，如Quatrex2010。
聚合物載體也可以包括硬化劑[如N-2(2-氰乙基)-2-2基，4-甲基咪唑]，偶合劑(γ-縮水甘油丙氟基硅烷)和稀釋劑(如γ-丁內脂)。
導電粘合劑是按如下組成成分的制備的組成成分每批用量-重量百分比(%)(標準重量單位)環氧樹脂A8.21環氧樹脂B8.21
硬化劑3.94稀釋劑0.66偶合劑0.99環氧樹脂總重＝22.0%顆粒A31.20顆粒C46.80含銀量總重＝78.0%上述聚合物載體的體積收縮值為10%，該載體用來連接實例1中所述6個測試電路(測試電路1-6)的每一電路中的68腿表面固定器件，44腿表面固定器件和串聯連接的電阻串。在室溫和相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，對接觸電阻進行測定，其測定值如圖5所示。之后，在相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，在62，136，1073個小時后分別對電阻率進行測定。如圖5中所列“增長百分率”欄所示，在相對濕度為90%的條件下，經1598個小時后，除了僅有一組接觸電阻歐姆值增加超過19%外，所有其它接觸電阻的歐姆值變化很小。
實施例5采用三種銀顆粒A、B和C的導電填料制備導電粘合劑，上述銀顆粒A、B和C與實施例2中所述的顆粒A，B和C相同。顆粒A，B和C按下述重量百分比混合，即顆粒A占40%，顆粒B占30%，顆粒C占30%，從而形成與載體相混合的填料。載體包括一種單一環氧樹脂/溶劑的組合物，該環氧樹脂為雙酚A環氧樹脂，如“EPONOL(R)53-BH-35”，一種高分子量的環氧樹脂，可以從位于TX州的Hoastom的shell化學公司買到。在該廠家所提供的產品型號中，環氧樹脂約占產品總量的35%，剩下的成份為由含75%的甲基乙基酮(MEK)和含25%的丙二醇甲基醚(PGME)構成的溶液。在配制實例5的導電粘合劑之前，可去掉甲基乙基酮(MEK)和丙二醇甲基醚(PGME)，換為如可以從Aldrich化學公司買到的2-丁氧基乙酸乙酯。
按如下組成成分配制本發明的導電粘合劑混合物組成成分每批用量-重量百分比(%)(標準重量單位)環氧樹脂12.921溶劑23.996環氧樹脂總重＝36.917%顆粒A25.233顆粒B18.925顆粒C46.80含銀量總重＝63.083%上述聚合物載體的體積收縮值為65%，該載體用來連接實例1中所述6個測試電路(測試電路1-6)的每一電路中的68腿表面固定器件，44腿表面固定器件和串聯連接的電阻串。在室溫和相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，對接觸電阻進行測定，該測定值如圖6所示。之后，在相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，在6，13，349，和1530個小時后分別測定電阻率;如圖6所列的“增長百分率”欄所示，在相對濕度為90%，經過1530個小時以后，除了僅有一組接觸電阻的增長率超過10%外，所有其它接觸電阻的歐姆值變化很小。
實施例6采用三種銀顆粒A，B和C的填料制備導電粘合劑，上述顆粒A，B和C與實例2中所用的顆粒A，B和C相同。顆粒A，降C按如下重量百分比混合，即顆粒A占40%，顆粒B占30%，顆粒C占30%，從而形成與載體相混合的填料。
載體包括一單一環氧樹脂/溶劑的組合物。該環氧樹脂為酚醛環氧樹脂，如“Quatrex2010”，一種酚線型酚醛環氧樹脂，在25℃時有25000-45000CPS的相對高的粘度，可從Dow化學公司買到。溶劑2-(2-乙氧基乙氧基)乙酸乙酯可以從位于NY州;Rochester的EastmanKodak公司買到商標為“Carbitol”的乙酸酯。上述溶劑也叫二甘醇-乙基乙酸乙酯。在聚合物載體中還可以包括硬化劑(如N-(2-氰化基)-2-乙基，4-甲基咪唑)和偶合劑(如γ-縮水甘油丙氧基三甲氧基硅烷)。
按如下組成成分制備導電粘合劑組成成分每批用量-重量百分比(%)(標準重量單位)環氧樹脂14.79溶劑6.34硬化劑1.18偶合劑0.89環氧樹脂總重＝23.20%顆粒A30.72顆粒B23.04顆粒C23.04含銀量總重＝76.8%
上述聚合物載體的體積收縮值為25%，該載體用來連接實例1中所述6個測試電路(測試電路1-6)的每一電路中的68腿表面固定器件，44腿表面固定器件和串聯連接的電阻串。在室溫和相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，對接觸電阻進行測定，該測定值如圖7所示。在相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，經過14，16和1025個小時后，分別測試電阻率。如圖7所列的“增長百分率”欄所示，在相對濕度為90%，經過1025個小時之后，所有接觸電阻的歐姆值變化很小。
實施例7采用三種銀顆粒A，B和C的填料制備導電粘合劑，上述顆粒A，B和C與實例2所采用的顆粒A，B和C相同。顆粒A，B，C按下述重量百分比混合，顆粒A占40%，顆粒B占30%，顆粒C占30%，從而形成與載體相混合的金屬銀填料。
載體包括兩種環氧樹脂，即環氧樹脂A和環氧樹脂B的組成的一種混合物。環氧樹脂A為雙酚A環氧樹脂，如上面所述的“Eponol53”，環氧樹脂為液態酚線型酚醛環氧樹脂，如上述的“Quatrex1010”。
聚合物載體還可以包括硬化劑Ⅰ和Ⅱ。硬化劑Ⅰ為聚氧化丙烯二胺，該硬化劑可以從Texaco化學公司買到，銷售牌號為“JeffamineD-230”。硬化劑Ⅱ為三甘醇二胺，該硬化劑可從Texaco化學公司買到，銷售牌號為“JeffamineEDR148”。
聚合物載體還可以包括加速劑以提高凝固效率。適合的加速劑如脂族胺混合物，可以從Texaco化學公司買到，銷售牌號為“399”上述聚合物載體還可以包括粘合促進劑，如甘油(基)聚(氧化丙烯)三胺，它可從Texaco化學公司買到，銷售牌號為“JeffamineT-5000”。
按下述組成成分制備導電粘合劑組成成分每批用量-重量百分比(%)(標準重量單位)環氧樹脂A13.50環氧樹脂B8.94硬化劑Ⅰ2.59硬化劑Ⅱ0.36加速劑0.27粘合加速劑1.34環氧樹脂總重＝27.00%顆粒A25.20顆粒B21.90顆粒C21.90含銀量總重＝73.00%上述聚合物載體的體積收縮值為19%，該載體用來連接實例1中所述6個測試電路(測試電路1-6)的每一電路中的68腿表面固定器件，44腿表面固定器件和串聯連接的電阻串。在室溫和溫度為60℃，相對濕度為90%的測試條件下，對接觸電阻進行測定，該測定值如圖8所示。之后，在相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，經過15，19，和981個小時后分別測定電阻率;如圖8所列的“增長百分率”欄所示，在相對濕度為90%，經過1598個小時以后，除了一組接觸電阻值增長率超過8%外，所有其它接觸電阻的歐姆值變化很小。
實施例8采用兩種導電顆粒，即顆粒A和D的導電顆粒填料制備導電粘合劑。顆粒A與實例1中所用的顆粒A相同。顆粒D為鍍銀鎳顆粒，其平均粒徑為28μ，實際粒徑分布為90%＜48.19微米，50%＜27.97微米和10%＜12.36微米。顆粒D可選用位于紐約07481(201-891-7976)，Wyckof，681LawLins路INCO公司，Novamet特殊產品公司生產的顆粒。
顆粒A和D希望按下列重量百分比混合，即顆粒A占80%，顆粒D占20%，從而形成了與載體相混合的填料。
載體為含有兩種環氧樹脂，環氧樹脂A和環氧樹脂B的混合物。環氧樹脂A為雙酚F環氧樹脂，如“Aratronic5046”，環氧樹脂B為液態酚線型酚醛環氧樹脂，如“Quatrex2010”。
聚合物載體還可以包括硬化劑[如N-(2-氰乙基)-2-乙基，4-甲基咪唑]和偶合劑(γ-縮水甘油丙氧基三甲氧基硅烷)。
按如下組成成分制備導電粘合劑組成成分每批用量-重量百分比(%)(標準重量單位)環氧樹脂A7.50環氧樹脂B7.50硬化劑3.60偶合劑0.90環氧樹脂總重＝19.5%顆粒A64.40顆粒B16.10含銀量總重＝80.5%
上述聚合物載體的體積收縮值為7.6%，該載體用來連接實例1中所述6個測試電路(測試電路1-6)的每一電路中的68腿表面固定器件，44腿表面固定器件和串聯連接的電阻串。在室溫和相對濕度為90%，溫度為60℃，的測試條件下，對接觸電阻進行測定，該測定值如圖9所示。之后，在相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，經過119，503，和1146個小時后測定電阻率。如圖9所列的“增長百分率”欄所示，在相對濕度為90%，經過1146個小時以后，除了一組接觸電阻值增長率超過15%外，其它所有接觸電阻的歐姆值變化很小。
實施例9采用兩種導電顆粒，即顆粒A和E的導電顆粒填料制備導電粘合劑，上述顆粒A與實施例1中所使用的顆粒A相同。顆粒E為鍍銀顆粒，該顆粒含有約為32%(重量百分比)的銀，該顆粒的斯柯特視密度為3.66g/in3，表面積為0.22m2/g，粉末電阻率為0.4(m ohm·cm)，平均粒徑為21μ，實際粒徑分布為90%＜29.3微米，90%＜19.5微米和10%＜13.9微米。顆粒E可選用銷售牌號為“Cordueto-O-Fil銀鎳”，位于NJ Carlstadf的Potter工業有限公司生產的顆粒。
顆粒A和E按下述重量百分比混合，顆粒A占80%，顆粒E占20%，從而形成與載體相混合的填料。
載體中主要包括含有兩種環氧樹脂，即環氧樹脂A和環氧樹脂B的混合物。環氧樹脂A為雙酚F環氧樹脂，如“Aratronic5046”，環氧樹脂B為液態酚線型酚醛環氧樹脂，如“Quatrex2010”。
聚合物載體中還可以包括硬化劑[如N-(2-氰乙基)-2-乙基，4-甲基咪唑]和偶合劑(如γ-縮水甘油丙氧基三甲氧基硅烷)。
按如下組成成分制備導電粘合劑組成成分每批用量-重量百分比(%)(標準重量單位)環氧樹脂A7.50環氧樹脂B7.50硬化劑3.60偶合劑0.90環氧樹脂總重＝19.5%顆粒A64.60顆粒E16.10含銀量總重＝80.5上述聚合物載體的體積收縮值測定為7.6%，該載體用來連接如實例1所述的6個測試電路(測試電路1-6)的每一電路中的68腿表面固定器件(SMD)，44腿表面固定器件和串聯連接的電阻串。在室溫和溫度為60℃，在相對濕度為90%的測試條件下，對接觸電阻進行測定，其測定值如圖10所示。之后，在相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，經過65，453，1096個小時之后，分別測定電阻率。如圖10所列的“增長百分率”欄所示，在相對濕度為90%的條件下，經過1096個小時，除了一組接觸電阻增長率超過14%外，所有其它接觸電阻歐姆值變化很小。
實施例10采用含有兩種導電顆粒，即導電顆粒A和F導電顆粒填料制備導電粘合劑，上述顆粒A與實例1中所使用的顆粒A相同。顆粒F為鍍銀玻璃球體，該球體含銀量約為23.8%，其斯柯特視密度為0.81g/in3粉末電阻率為毫-歐姆厘米(willi-ohm cm)，平均粒徑為13微米，實際粒徑分布為90%＜20.0微米，50%＜12.1微米和10%＜7.1微米。顆粒F可選用位于NJ07072，Carlstadt，Potter工業公司生產的顆粒，共銷售牌號為“Conducto-O-Fil鍍銀玻璃球”。顆粒A和F按如下重量百分比混合，顆粒占92%，顆粒F占8%，從而形成與載體相混合的填料。
載體主要包括含有兩種環氧樹酯，即環氧樹脂A和環氧樹脂B的混合物。環氧樹脂A為雙酚F環氧樹脂，如Aratronic5046，環氧樹脂B為液態酚線型酚醛環氧樹脂，如Quatrex2010。
聚合物載體還可以包括普通型硬化劑[如N-(2-氰乙基)-2-乙基，4-甲基咪唑]和偶合劑(如γ-縮水甘油丙氧基三甲氧基硅烷)。
按如下組成成分制備導電粘合劑組成成分每批用量-重量百分比(%)(標準重量單位)環氧樹脂A7.88環氧樹脂B7.88硬化劑3.78偶合劑0.96環氧樹脂總重＝20.5%顆粒A73.14顆粒F6.36含銀量總重＝79.5%聚合物載體的體積收縮值為7.6%，該載體用來連接實例1中所述的6個測試電路(測試電路1-6)的每一電路中的68腿表面固定器件(SMD)，44腿表面固定器件和串聯連接電阻串。在室溫和相對濕度為90%，溫度為60℃，的測試條件下，對接觸電阻進行測定，其測定值如圖11所示。之后，在相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，經過65，453，1096個小時之后，測定電阻率。如圖11所列“增長百分率”欄所示，在相對濕度為90%，經過1096個小時后，除了僅二組接觸電阻增長率超過15%外，其它所有接觸電阻歐姆值變化很小。
在實施例2至10的一些測試操作中(其結果未給出)，高濕度會引起熱液態水的郁積，并使被粘接頭外側的導線全部腐蝕，使實驗結果無效。
實施例11采用含有兩種銀顆粒A和B的導電顆粒填料制備導電粘合劑，顆粒A和顆粒B與實例2中所采用的顆粒A和B相同，它們按如下重量百分比混合，顆粒A占40%，顆粒B占60%，從而形成與載體相混合的填料。
載體包括一種經合成橡膠改性的環氧樹脂的混合物，該混合物包括雙酚F環氧樹脂，如Aratronic5046一種雙酚F二環氧甘油醚，在25℃時，其粘度約為1400CPS，上述樹酯可以從Ciba-Geigy公司買到;液態酚線型酚醛環氧樹酯，該樹脂與上述雙酚F環氧樹酯含量相同，該樹脂可以為“Quatrex2010”，在52℃時粘度約為25，000-45000CPS，它可以從Dow化學公司買到;丁二烯丙烯腈合成橡膠改性劑，如HeloxyWc-8005，在25℃時其粘度約為50，000-1，000，000CPS，它由位于美國Delaware的Wilming-tom化學公司生產。
聚合物載體中還可以包括咪唑型硬化劑，如Curimid-CN，即N-C2-氰乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑;稀釋劑如γ-丁內脂;以及偶合劑，如A-187，即γ-縮水甘油丙氧基三甲氧基硅烷。
按如下組成成分制備導電粘合劑組成成分一次含量(濕重)雙酚F5.05(線型)酚醛清漆環氧樹脂5.05丁二烯橡膠5.32硬化劑3.19稀釋劑1.59偶合劑0.80載體總量＝21.0顆粒A31.60顆粒B47.40填料總量＝79.0聚合物載體的體積收縮值為10%，彎曲直徑為0.50英寸(該值在這樣的情況下確定的，即繞盡可能最小的直徑的桿彎一個厚度約4.5mil的條，而該條不產生開裂或損壞)。上述載體用來連接實例1中所述的3個測試電路(測試電路1-3)的每一電路中的68腿表面固定器件(SMD)，44腿表面固定器件和串聯連接電阻串。在室溫和在相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，對接觸電阻進行測定，其測定值如圖12所示。之后，在相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，經過1031個小時后，測定電阻率。如圖示12所列的“增長百分率”欄所示，在經過1031個小時之后，所有接觸電阻歐姆值變化很小或還降低了。
實施例13采用含有兩種銀顆粒A和B的導電顆粒填料制備導電粘合劑，顆粒A和B與實例2中所采用的顆粒A和B相同，它們按如下重量百分比混合，顆粒A占40%，顆粒B占60%，從而形成與載體相混合的填料。
載體包括一種無填料的聚氨橡膠，如CalthaneNF1300，它可從位于美國加州的Cal聚合物公司買到。上述橡膠為由一份芳香異氰酸酯[4，4-二苯基甲烷二異氰酸和約占20%(重量百分比)的具有較高分子量的聚合物]和3份丁二烯均聚物(hyroxylterminatedpolybutadiene所組成的混合物。
聚合物載體中還可以包括少量的溶劑，如二甘醇-乙醚乙酸酯[2-(2-ethoxyethoxy)]乙酸乙酯，以便調節粘度。
按如下組成成分制備導電粘合劑組成成分每批用量(濕重)聚氨酯高彈體15.85溶劑1.05載體總重量＝16.90顆粒A33.24顆粒B49.86填料總重量＝83.10上述聚合物載體的體積收縮值為7.7%，彎曲直徑為0.25英寸(該值是在如下情況下確定的，即繞盡可能最小的直徑的桿彎折厚度為4.5mil的條，而該條不產生開裂和損壞)，上述載體用來連接實例1中所述的兩個測試電路(測試電路1-2)連接的每一電路中的68腿表面固定器件，44腿表面固定器件和串聯連接電阻串。在室溫和相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，對接觸電阻進行測定，其測試值如圖13所示。之后，在相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，經過429.5個小時后，測定電阻率。如圖13所列“增長百分率”欄所示，經過429.5個小時之后，所有接觸電阻歐姆值變化很小或有點降低。
實施例13采用含有兩種銀顆粒A和B的導電顆粒填料制備導電粘合劑，顆粒A和B與實例2中所使用的顆粒A和B相同，它們按如下重量百分比混合，顆粒A占40%，顆粒B占60%，從而形成與載體相混合的填料。
載體包括硅氧烷樹脂，如“SR900”，一種硅氧烷共形涂料，它可以從位于美國紐約的通用電器公司的硅氧烷產品分部買到。上述涂料包括含量為50%的硅氧烷樹脂溶液和甲苯溶劑，上述溶液粘度在25℃時約為500CPS。
聚合物載體中還可以包括少量的另一種溶劑，如Aromatic150，它是一種重芳族溶劑石腦油，可從位于美國德克薩斯州的Exxon化學公司買到。
按如下組成成分制備導電粘合劑組成成分每批用量(濕重)硅氧烷樹脂“SR900”22.50
溶劑“Aromatic150”4.50載體總重＝27.00顆粒A29.20顆粒B43.80填料總重＝73.00上述聚合物載體的體積收縮值為25.0%，彎曲直徑為0.25英寸(該值是在這種情況下確定的，即繞盡可能最小的直徑的桿彎折厚度約為4.5mil的條，而該條不產生開裂或損壞)。上述載體用來連接實例1所述的3個測試電路(測試電路1-3)的每一電路中的68腿表面固定器(SMD)，44腿表面固定器和串聯連接電阻串。同樣在兩個電路(測試電路1-2)中，對串聯連接電阻連接電阻串進行測試。在室溫和相對溫度為90%，溫度為60℃的測試條件下，對接觸電阻進行測試，其測試值如圖14所示。之后，在相對濕度為90%，溫度為60℃的測試條件下，經過192.5個小時后測定電阻率。如圖14所列“增長百分率”欄所示，經過192.5小時后，所有接觸電阻歐姆值變化很小或有所減小。
本發明的優點在于提供一種導電粘合劑混合物，它在高濕度條件下，具有非常穩定的導電性和非常穩定的電阻特征。本發明之所以具有上述特征，是因為提供了一種具有這樣一種體積收縮率范圍的粘結劑，當載體體積收縮值位于該體積收縮率范圍時，可以保證顆粒之間的接觸，以及顆粒與接頭表面間的接觸，從而形成性能可靠的接頭。
在不脫離本說明書后面所附的權利要求所限定的本發明的實質和范圍內，以及它們的合法等代物的情況下，可以對本發明上述列舉的導電粘合劑做出各種改進，但上述變換和改進對本專業普通技術人員來說是顯而易見的。
圖解NCR增長率INIHAL初始RMIEMP室內溫度60℃/90%RH相對濕度90%，60℃
權利要求
1.一種制造抗潮導電接頭的方法，其步驟包括在表面上敷涂導電粘合劑，該導電粘合劑包括分散在粘合載體中的填料顆粒，在凝固時該粘合載體收縮；提供一定量的所述載體能使所述的粘合劑有效地粘接到基片上；使所述填料具有一定含量，并具有有助于形成抗潮電接觸的結構；所述載體收縮會形成所述電接觸。
2.根據權利要求1的形成抗潮導電接觸的方法，其步驟包括在表面敷涂所述的粘合劑，該粘合劑的顆粒的一部分是從包括有燒結塊，表面滲透顆粒和片狀顆粒的組中選出的，使所述載體凝固，這樣載體產生收縮，從而使填料顆粒處于受壓狀態，與表面形成搞潮電接觸。
3.根據權利要求1的形成抗潮電接觸的方法，其步驟包括在表面上敷涂所述的粘合劑，該粘合劑的填料顆粒包括導電片狀顆粒，其厚度比長度和寬度小一個數量級，使所述載體凝固，以使所述載體產生收縮，從而使填料顆粒處于受壓狀態，與表面形成抗潮電接觸。
4.根據權利要求1的形成抗潮導電接觸的方法，其步驟包括在表面上敷涂所述的粘合劑，該粘合劑還包括粉末狀導電顆粒，以提高顆粒間的電接觸，使所述載體凝固，以使所述載體產生收縮，從而使填料顆粒處于受壓狀態，與表面形成抗潮電接觸。
5.一種形成抗潮導電接觸的方法，其步驟包括在表面上敷涂所述的粘合劑，該粘合劑中的載體包括一種或多種環氧樹脂，使所述載體凝固，以使所述載體產生收縮，從而使填料顆粒處于受壓狀態，與表面形成抗潮電接觸。
全文摘要
一種導電粘合劑，當將導電對接表面粘合時，該粘合劑在高溫條件下具有非常穩定的導電性，該粘合劑包括有載體和填料，載體的體積收縮值大于約6.8％，填料可以包括燒結塊，顆粒、粉末、片體、外鍍金屬鎳顆粒，外鍍金屬玻璃球，該填料具有粒徑和表面特性，由于在電子元件導線上形成抗潮接觸，故上述特征可以保證電接觸的穩定性。載體在未凝固與凝固狀態之間的體積收縮值大于68％，這樣就使填料顆粒處于受壓狀態，促進待連接表面的電接觸，并使顆粒本身達到一定密度，從而提高了顆粒之間相互作用。
文檔編號C09J9/02GK1070417SQ9210450
公開日1993年3月31日 申請日期1992年6月10日 優先權日1989年11月14日
發明者戴維·杜蘭特, 戴維P維奧, 塔·施因·威, 安一林·楚 申請人:戴維·杜蘭特, 戴維·P·維奧, 塔·施因·威, 安一林·楚