单分散聚合物/金属复合导电微球的尺寸结构设计与控制及在各向异性导电胶膜(ACF)中的作用机制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51903017
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0304.通用高分子材料
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Anisotropic conductive adhesive film (ACF) is a kind of green packaging bonding material, which is consisted of epoxy resin and polymer/metal composite conductive microspheres. ACF has attracted more and more attention in microelectronic field due to its advanced bonding capabilities of high density, narrow spacing between devices and circuits. However, its application effect was limited due to its disadvantages such as high contact resistance, high possibility of short circuit and open circuit faults, poor resistance to low temperature. In this study, a kind of flexible molecule (e.g. butyl acrylate) was introduced into the interior of conductive microspheres to decrease the glass transition temperature of polymer microspheres, and increase the elasticity of conductive microspheres, which was useful for increasing the contact area and strength of conductive microspheres between devises and circuit. This approach can reduce the contract resistance of ACF bonding. In addition, a SiO2 insulating layer was constructed on the surface of conductive microspheres using self-assembly method to prevent short circuit and open circuit faults by promoting the compatibility of conductive microspheres in resin. The cross-linked polymer layer along with special groups containing phosphorus was constructed on the surface of polymer microspheres to adjust the Poisson's ratio and interfacial bonding force of conductive microspheres, further preventing breakages of metal layers under low temperature or high pressure conditions. The aim of this project can be concluded as following: (1) To ensure the working process and mechanism of conductive microspheres in ACF bonding process. (2) To discuss the effect of the structure or diameter of conductive microspheres to reliability of ACF bonding. (3) To invent a kind of new method to prepare conductive microsphere. (4) To provide scientific theories for developing high quality ACF. At last, this project can provide a new idea to solve the troublesome issue of economy development suggested by government.
各向异性导电胶膜(ACF)是由聚合物/金属复合导电微球掺杂环氧树脂经初步固化成膜而制备的新型绿色封装材料,因具备高密度、窄间距的连接能力而备受微电子工业青睐,但却因耐低温性能差、接触电阻高、易断路和短路等原因而影响应用效果。本申请课题从分子设计角度出发,通过向导电微球内部引入柔性分子的方法增强导电微球回弹性,从而增大导电微球与接触点间的接触面积和强度,降低ACF连接接触电阻;并利用自组装方法在导电微球表面吸附SiO2绝缘层,构筑空间位阻,改善导电微球与基体树脂间相容性,降低ACF断路和短路风险;采用构建交联网络、共聚磷系单体的方法调控导电微球泊松比和界面结合力,解决导电微球金属层易剥离、破碎问题,提高ACF连接可靠性。进而探究导电微球在ACF中的作用机制,阐明微球尺寸结构与ACF可靠性间关系,构建导电微球制备新途径,为开发高性能ACF提供理论基础和科学依据,为解决“卡脖子”问题提供思路。

结项摘要

各向异性导电胶膜(ACF)是由聚合物/金属复合导电微球掺杂环氧树脂经初步固化成膜而制备的新型绿色封装材料,因具备高密度、窄间距的连接能力而备受微电子工业青睐,但却因耐低温性能差、接触电阻高、易断路和短路等原因而影响应用效果。本项目以制备ACF中的导电微球为出发点,系统地研究了单分散聚合物金属核壳复合微球的形成机理以及制备工艺。首先通过使用一步法分散聚合制备了单分散聚苯乙烯(PS)微球。然后以PS微球为模板球,采用化学镀法制备了PS-Ni金属核壳复合微球。讨论了镀液中各组分包括还原剂浓度、络合剂浓度、主盐浓度、化学镀实施方式以及PS微球在化学镀液中的装载量对金属核壳复合微球表面微观结构与形貌的影响。得到的最佳工艺条件为:超声波辅助下进行机械搅拌、主盐浓度为0.2 M,络合剂浓度为0.07 M,还原剂浓度为0.23 M。 通过使用改进后的化学镀法制备了PS-Ag金属核壳复合微球。相比于传统化学镀,活化使用尺寸更小的铂(Pt)代替钯(Pd)用来启动化学镀,使Ag壳的致密性及完整度得到改善。此外,还探讨了化学镀Ag过程中镀覆温度、时间以及PS微球装载量对PS-Ag金属核壳复合微球表面微观结构与形貌的影响。得到的最佳工艺条件为:镀覆温度为15 ℃、时间为60 min、PS微球装载量为4 g/L。以环氧树脂(EP)为基体树脂,环境友好的聚酰胺树脂为固化剂,端羧基液态丁腈橡胶(CTBN)为增韧橡胶以及各种助剂开发了ACF的粘合剂体系。根据固化动力学预测了最佳固化工艺参数。通过计算后得出:固化温度为136 ℃、固化时间为11 min。其次,借助超声波水浴,将PS-Ag、PS-Ni复合微球与增韧后的环氧树脂通过物理掺混构建了各向异性导电胶膜。由于各向异性的导电阵列中存在导电性能优良的金属核壳复合微球构成的亚微米结构,ACF在自制的试件中呈现出优异的各向异性电性能。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
Preparation and application of monodisperse, highly cross-linked, and porous polystyrene microspheres for dye removal
单分散、高交联、多孔聚苯乙烯脱色微球的制备及应用
  • DOI:
    10.1016/j.colsurfa.2022.129596
  • 发表时间:
    2022-06
  • 期刊:
    Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Haichao Xu;Baijun Liu;Mingyao Zhang
  • 通讯作者:
    Mingyao Zhang
分散聚合法制备单分散 P( St-co-BA) 微球
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    塑料工业
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    胡霞;刘洋;徐海超;刘伯军;张明耀
  • 通讯作者:
    张明耀
Superhydrophobic polystyrene coating based on phase separation of raspberry structure particle
基于树莓结构颗粒相分离的超疏水聚苯乙烯涂层
  • DOI:
    10.1007/s00396-021-04891-w
  • 发表时间:
    2021-09
  • 期刊:
    Colloid and Polymer Science
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Lu Xu;Hongjuan Jin;Di Wu;Baijun Liu;Mingyao Zhang
  • 通讯作者:
    Mingyao Zhang
Preparation of Monodisperse Polymer Particle via an in situ charge neutralization-controlled particle coagulation mechanism in macroemulsion polymerization
粗乳液聚合中通过原位电荷中和控制颗粒凝聚机制制备单分散聚合物颗粒
  • DOI:
    10.1016/j.colsurfa.2019.124345
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yiye Wang;Xueyan Luo;Ye Han;Baijun Liu;Yiwei Hu;Xiangchi Liu
  • 通讯作者:
    Xiangchi Liu
Preparation of monodisperse polystyrene microspheres with different functional groups using soap-free emulsion polymerization
无皂乳液聚合制备不同官能团的单分散聚苯乙烯微球
  • DOI:
    10.1007/s00396-021-04830-9
  • 发表时间:
    2021-03
  • 期刊:
    COLLOID AND POLYMER SCIENCE
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Yang Binbin;Xu Lu;Liu Yang;Liu Baijun;Zhang Mingyao
  • 通讯作者:
    Zhang Mingyao

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码