本發(fā)明涉及一種運(yùn)用石墨烯抑制導(dǎo)電膠老化的方法，以解決恒溫恒濕（@85℃/85RH）環(huán)境下，導(dǎo)電膠與賤金屬接觸時(shí)，接觸電阻不穩(wěn)定問題。

背景技術(shù)：

新世紀(jì)以來，科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展帶給人們生活極大的便利，尤其是電子行業(yè)，在新材料、新工藝、新技術(shù)的不斷發(fā)展下，也得到日新月異的進(jìn)步。近些年來，微電子產(chǎn)品逐步向多功能、高性能、便攜式、低成本、對(duì)環(huán)境用戶友好等方向轉(zhuǎn)化，而在傳統(tǒng)的電子封裝行業(yè)中使用廣泛的錫鉛焊料已經(jīng)暴露出它的缺點(diǎn)：（1）對(duì)環(huán)境不友好，重金屬鉛對(duì)人體和環(huán)境存在重大傷害；（2）焊接溫度過高，容易導(dǎo)致周邊器件損壞；（3）線分辨率太低，不易向微型化、高密度化方向發(fā)展。導(dǎo)電膠（ electrically conductive adhesive）是一種具有導(dǎo)電和粘接功能的特種膠黏劑，固化后具有導(dǎo)電性，用于連接導(dǎo)電材料或器件的具有粘接性能的一類特殊的導(dǎo)電型高分子復(fù)合材料。作為一種新型導(dǎo)電復(fù)合材料，以其優(yōu)良的性能克服傳統(tǒng)錫鉛焊料的缺點(diǎn)，已在電子封裝領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而制約其發(fā)展的一大要害就是導(dǎo)電膠本身與賤金屬結(jié)合表面的接觸電阻在老化試驗(yàn)當(dāng)中會(huì)迅速的增大，尤其是在恒溫恒濕的工況條件下。

一般認(rèn)為， 導(dǎo)電膠接觸電阻不穩(wěn)定的現(xiàn)象主要是由導(dǎo)電膠與非貴金屬接觸界面間的電化學(xué)腐蝕造成的。腐蝕過程中會(huì)生成不導(dǎo)電的金屬氧化物，直接表現(xiàn)在試驗(yàn)結(jié)果中的就是接觸電阻的逐漸增大。美國(guó)國(guó)家制造科學(xué)中心制定的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，作為錫鉛焊料替代品的導(dǎo)電膠，其接觸電阻要求為在85℃/85%相對(duì)濕度（RH）中老化500小時(shí)后其增大不能超過20%，而目前導(dǎo)電膠在非貴金屬應(yīng)用中均未達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)。近年來，對(duì)石墨烯的研究一直處于火熱狀態(tài)，除了報(bào)道石墨烯的高強(qiáng)度、高硬度、高的熱導(dǎo)率和高的透光率之外，石墨烯本身的不通透性也日益進(jìn)入到研究焦點(diǎn)，由于其本身結(jié)構(gòu)的獨(dú)有特點(diǎn)，在常溫下大部分分子都不能穿過其表面，可充當(dāng)金屬的保護(hù)層以防腐蝕，國(guó)外一些機(jī)構(gòu)已經(jīng)研究報(bào)道了石墨烯在防止鐵和銅腐蝕方面有一定效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種運(yùn)用石墨烯抑制導(dǎo)電膠老化的方法。該方法將石墨烯涂層應(yīng)用到導(dǎo)電膠與非貴金屬的連接界面，作為水汽和空氣阻擋層，以抑制導(dǎo)電膠與賤金屬表面發(fā)生的電化學(xué)腐蝕效應(yīng)，解決其在經(jīng)歷恒溫恒濕老化試驗(yàn)前后接觸電阻變化很大的可靠性問題；同時(shí)，石墨烯本身是很薄的良好導(dǎo)電材料，能保證導(dǎo)電膠與金屬焊盤電互連。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種運(yùn)用石墨烯抑制導(dǎo)電膠老化的方法，其特征在于該方法的具體步驟為：將石墨烯在水中的分散液，制成涂層溶液，濃度范圍為0.001mg/ml至0.1mg/ml；然后將石墨烯涂層涂于微電子封裝需要連接的焊盤上面，然后在焊盤上面點(diǎn)膠固化。

上述的焊盤的材料為：貴金屬或者賤金屬材料。

本發(fā)明技術(shù)首先需要獲得石墨烯涂層，該石墨烯可以通過機(jī)械剝離法、溶劑剝離法、化學(xué)氣相沉積方法等方法獲得，然后制成涂層溶液；然后將石墨烯涂層涂于微電子封裝需要連接的焊盤上面，該焊盤材料可以是貴金屬或者賤金屬材料，如銅、鎳、鐵、鋅等；其次，在焊盤上面點(diǎn)膠，再固化，固化后記錄穩(wěn)定時(shí)的接觸電阻；再將點(diǎn)膠試樣放置于85^oC/85%RH 恒溫恒濕箱，試驗(yàn)500-600小時(shí)，并每隔24小時(shí)采集試樣接觸電阻。

本發(fā)明技術(shù)的樣品經(jīng)過500-600小時(shí)試驗(yàn)后，接觸電阻能保持穩(wěn)定，接觸電阻波動(dòng)小于20%，符合美國(guó)國(guó)家制造科學(xué)中心制定的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。

附圖說明

圖1是實(shí)施例一中所用到的已鋪設(shè)好銅導(dǎo)線的PCB板示例圖。

圖2是本發(fā)明老化試驗(yàn)之前制備好的樣品示例圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施案例中樣品接觸電阻的測(cè)試效果對(duì)比圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施案例中樣品接觸電阻變化率的效果對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的實(shí)施和保護(hù)范圍不限于此。

實(shí)施例一：在本實(shí)施例中，參見圖1，一種內(nèi)部測(cè)試裝置PCB板，上面鋪設(shè)好銅導(dǎo)線并且導(dǎo)線之間有1mm間隙用于滴加石墨烯溶液和導(dǎo)電膠，右端的銅方塊做焊接金屬引線用；圖2是整個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中所有工藝實(shí)施完的樣品圖。具體的工藝步驟為：

（1）準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)用的已鋪設(shè)好銅導(dǎo)線的PCB板6個(gè)，用稀鹽酸清洗PCB板若干遍，在常溫下晾干，將濃度為1mg/L石墨烯溶液稀釋至0.01mg/L；

（2）將上述PCB板中的一半放在30~40℃的恒溫加熱臺(tái)上有序擺好，用膠頭滴管滴下濃度0.01mg/L石墨烯溶液至PCB板中鋪設(shè)的銅導(dǎo)線間隙當(dāng)中，每個(gè)間隙控制好石墨烯溶液的量，這里我們控制每個(gè)間隙一滴，所有間隙滴完一遍之后待其在38攝氏度的恒溫加熱臺(tái)中干燥；

（3）等間隙上的石墨烯溶液水分揮發(fā)后，重復(fù)滴加石墨烯溶液和干燥這個(gè)過程，這里我們控制重復(fù)四遍，也就是每個(gè)間隙總共滴加四滴石墨烯溶液；

（4）向（3）中滴加過石墨烯溶液的PCB板和未滴加過石墨烯溶液的PCB板上的間隙中點(diǎn)膠，在點(diǎn)膠機(jī)的協(xié)助下盡量保持每個(gè)間隙中的導(dǎo)電膠量大致相同，然后一齊放入150℃的干燥箱中固化一個(gè)小時(shí)；

（5）固化好的樣品待其冷卻后，在銅導(dǎo)線的兩端焊接金屬線以便于測(cè)試接觸電阻，將做好的6個(gè)樣品放置于常溫下靜置24小時(shí)后記錄老化試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)開始之前的接觸電阻數(shù)值。參見圖3。

（6）最后將6個(gè)樣品做好標(biāo)記同時(shí)放入85℃/85%相對(duì)濕度（RH）的恒溫恒濕箱中進(jìn)行500小時(shí)的老化試驗(yàn)，每隔24小時(shí)記錄一次各個(gè)樣品的接觸電阻值。參見圖4。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，還可以根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合本發(fā)明的發(fā)明目的，只要不背離本發(fā)明提高導(dǎo)電膠在雙85環(huán)境下可靠性方法的技術(shù)原理和發(fā)明構(gòu)思，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。