[發(fā)明專(zhuān)利]穩(wěn)定型導(dǎo)電膠及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110324719.7
• 申請(qǐng)日: 2011-10-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102408858A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建影;李東升;崔會(huì)旺;陳思;袁志超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C09J163/00
• 分類(lèi)號(hào): C09J163/00;C09J11/04;C09J11/06;C09J9/02
• 代理公司: 上海上大專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于電子元件粘結(jié)及表面封裝的高導(dǎo)熱穩(wěn)定型導(dǎo)電膠。其優(yōu)點(diǎn)為：導(dǎo)熱系數(shù)大、導(dǎo)電率高、工作時(shí)間長(zhǎng)、接觸電阻穩(wěn)定；低粘度使其具有很好的分散性、烘箱固化、極低量的揮發(fā)性物質(zhì)、與金屬有很好的粘結(jié)性。特別適合需要同時(shí)導(dǎo)熱、導(dǎo)電和粘接的場(chǎng)合用，對(duì)于電子封裝行業(yè)以及高功率LED封裝行業(yè)的發(fā)展具有很高的實(shí)用價(jià)值。

背景技術(shù)

導(dǎo)電膠是一種固化或干燥后具有一定導(dǎo)電性能的膠粘劑,它通常以基體樹(shù)脂和導(dǎo)電填料即導(dǎo)電粒子為主要組成成分，通過(guò)基體樹(shù)脂的粘接作用把導(dǎo)電粒子結(jié)合在一起，固化過(guò)程中基體樹(shù)脂收縮壓緊導(dǎo)電粒子形成導(dǎo)電通路，實(shí)現(xiàn)被粘材料的導(dǎo)電連接。由于導(dǎo)電膠的基體樹(shù)脂是一種膠粘劑，通常可以在室溫至150℃固化，遠(yuǎn)低于錫鉛焊接200℃以上的焊接溫度，這就避免了焊接高溫可能導(dǎo)致的材料變形、電子器件的熱損傷和內(nèi)應(yīng)力的形成。導(dǎo)電膠和焊料相比，工藝簡(jiǎn)單，易于操作，可提高生產(chǎn)效率，同時(shí)也避免了錫鉛焊料中重金屬鉛引起環(huán)境污染，所以導(dǎo)電膠是替代錫鉛焊接實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電連接的理想材料。

目前導(dǎo)電膠已廣泛應(yīng)用于液晶顯示屏、發(fā)光二極管、集成電路芯片、印刷線路板組件、智能卡等電子元件和組件的封裝和粘接，有逐步取代傳統(tǒng)的錫焊焊接的趨勢(shì)。導(dǎo)電膠作為錫鉛焊料的替代產(chǎn)品有著廣闊的應(yīng)用前景，但是目前與錫鉛焊相比仍存在著很多的不足，比如導(dǎo)電率和熱導(dǎo)率偏低，而且導(dǎo)電穩(wěn)定性和耐久性仍有待于提高。許多電子零部件開(kāi)始微型化，使得對(duì)電子器件的耐熱性和散熱性的要求進(jìn)一步嚴(yán)格苛刻，因此尋找高導(dǎo)熱穩(wěn)定型的材料成為必須。目前國(guó)內(nèi)外大多數(shù)銀粉導(dǎo)電膠產(chǎn)品的熱導(dǎo)率較低，一般為0.5-2.5W/(m·K)，遠(yuǎn)不能滿足大功率器件的要求。本發(fā)明就是針對(duì)目前市場(chǎng)上的導(dǎo)電膠熱導(dǎo)率和接觸電阻穩(wěn)定性不高，不能滿足性能的要求而發(fā)明的，而且提高導(dǎo)電膠的熱導(dǎo)率和接觸電阻的穩(wěn)定性，也一直是業(yè)界研究的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種相容性好、高導(dǎo)熱、穩(wěn)定型的環(huán)氧樹(shù)脂導(dǎo)電膠，以解決目前導(dǎo)電膠粘劑在導(dǎo)熱性能方面不高的不足，同時(shí)利用不同填料的組合來(lái)達(dá)到良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：在導(dǎo)電膠樹(shù)脂基體中添加微米片狀銀粉和微米球狀銀粉，球狀銀粉用來(lái)填充片狀銀粉的間隙，從而使金屬顆粒之間形成更多的導(dǎo)電和導(dǎo)熱通路，從而起到增加導(dǎo)電率和熱導(dǎo)率的目的。不同粒徑銀粉的組合使用，可以減少銀粉的用量，從而降低了導(dǎo)電膠的粘度，節(jié)約成本。單壁碳納米管是一種高熱導(dǎo)率的納米材料，通過(guò)加入單壁納米碳管，使導(dǎo)電膠的熱導(dǎo)率得到顯著提高，特別適用于微電子工業(yè)中的電子封裝技術(shù)。

一種穩(wěn)定型高導(dǎo)熱環(huán)氧樹(shù)脂導(dǎo)電膠，其特征在于該導(dǎo)電膠的組成以重量分?jǐn)?shù)計(jì)為：

導(dǎo)電膠基體??????????10~25份

微米片狀銀粉????????60~80份

微米球狀銀粉????????5~20份?

單壁碳納米管????????0.03~0.15份

該導(dǎo)電膠的基體由環(huán)氧樹(shù)脂、稀釋劑、有機(jī)硅類(lèi)偶聯(lián)劑和咪唑類(lèi)固化劑四部分組成。這四部分在導(dǎo)電膠基體中所占的比重，以重量分?jǐn)?shù)計(jì)為：

改性環(huán)氧樹(shù)脂????????????70~80份

活性稀釋劑??????????????10~20份

有機(jī)硅類(lèi)偶聯(lián)劑??????????0.5~2份

咪唑類(lèi)固化劑????????????2~10份

所述的改性環(huán)氧樹(shù)脂為有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)鈦改性環(huán)氧樹(shù)脂和有機(jī)硼改性環(huán)氧樹(shù)脂中的一種。

所述的有機(jī)硅類(lèi)偶聯(lián)劑為乙烯基硅烷、氨基硅烷、環(huán)氧基硅烷有機(jī)偶聯(lián)劑中的一種。

所述的咪唑類(lèi)固化劑為2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑和1氰基2-乙基4-甲基咪唑中的一種。

所述微米片狀銀粉尺寸為6~8μm，微米球狀銀粉尺寸為1.5~2μm，單壁碳納米管的直徑為1~2?nm。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的具體步驟為：