[發(fā)明專利]一種用于LED封裝的導(dǎo)電膠

無效

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• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103849347A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏李琳
• 申請（專利權(quán)）人: 魏李琳
• 主分類號: C09J163/02
• 分類號: C09J163/02;C09J163/00;C09J9/02;H01L33/56
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電膠及其制備方法，特別涉及高亮度大功率LED(發(fā)光二極管)封裝的導(dǎo)電膠及其制備方法。

背景技術(shù)

近些年來，LED(發(fā)光二極管)的應(yīng)用在照明領(lǐng)域得到了飛速的發(fā)展，與傳統(tǒng)光源相比，LED照明具有明顯的節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢，是室內(nèi)照明、景觀照明、車輛照明等領(lǐng)域的未來趨勢。LED芯片的封裝技術(shù)是LED器件制造的核心技術(shù)之一，傳統(tǒng)的封裝技術(shù)可以很好地滿足傳統(tǒng)的小功率低亮度的LED器件的要求。但是對于新興的高亮度大功率LED芯片的封裝，隨著LED芯片的功率越來越大，而LED芯片在進行電光轉(zhuǎn)換時，大約有80％的電能變成熱量，所以LED芯片的散熱問題變得越來越嚴(yán)重，其主要原因是過高的工作結(jié)溫將大大影響其發(fā)光效果和工作壽命，從而影響整個LED器件的長期使用。

傳統(tǒng)上，為了獲得良好的散熱效果，LED芯片的封裝工藝當(dāng)中，廣泛使用了導(dǎo)電膠來將芯片和基材粘接起來以固定芯片，同時起到導(dǎo)電連接和散熱的作用。傳統(tǒng)的普通導(dǎo)電膠熱導(dǎo)率相對比較低，低于10W/m·K，而高亮度大功率LED芯片的散熱要求其熱導(dǎo)率能夠高于20W/m·K，因而無法使用傳統(tǒng)的導(dǎo)電膠，所以需要開發(fā)出具有更高導(dǎo)熱效率的材料，比如高導(dǎo)熱率導(dǎo)電膠，同時在粘接性能，電氣性能，應(yīng)用性能，可靠性能等綜合性能方面也必須等同于甚至優(yōu)于傳統(tǒng)的導(dǎo)電膠。國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了一些導(dǎo)電膠產(chǎn)品，但是真正可以充分滿足高亮度大功率LED芯片的使用要求的產(chǎn)品卻不多。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種用于LED封裝用的導(dǎo)電膠，該導(dǎo)電膠為微米級片狀銀粉或微米級片狀銀粉和納米級銀線的混合物，與環(huán)氧樹脂、環(huán)氧稀釋劑、固化劑、固化促進劑和添加劑等組分的均勻混合物。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種用于封裝LED的導(dǎo)電膠，它由以下重量百分比的各原料組成：導(dǎo)電粉末75％～95％，環(huán)氧樹脂2％～12％，環(huán)氧稀釋劑1％～10％，固化劑1％～3％，固化促進劑0％～1％，偶聯(lián)劑0.5％～2％。

進一步的，導(dǎo)電粉末為微米級銀粉或微米級片狀銀粉和納米級銀線的混合物，其中，微米級銀粉重量為導(dǎo)電粉末總重量的80％～100％。

進一步的，微米級銀粉為片狀、樹枝狀、球狀、或者多種形狀組成的混合物，其粒徑范圍為0.5微米～100微米，納米級銀線的線徑范圍為50納米～1微米，長度范圍為1微米～100微米。

按照上述的尺寸和重量的選擇和配比，本發(fā)明制備的導(dǎo)電膠的導(dǎo)熱性能和導(dǎo)電性能穩(wěn)定。

進一步的，環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、有機硅改性環(huán)氧樹脂中的一種或者多種。

進一步的，環(huán)氧稀釋劑為1，4-丁二醇縮水甘油醚、新戊二醇縮水甘油醚、1，6-己二醇二縮水甘油醚、二乙二醇縮水甘油醚、1，4-環(huán)己烷二醇縮水甘油醚、三羥甲基丙烷縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚中的一種或多種。

進一步的，固化劑為雙氰胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯醚、二氨基二苯砜、二氨基二苯砜的衍生物中的一種或多種。

進一步的，固化促進劑為2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑，2-乙基-4-甲基咪唑，1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4，5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2，4-二氨基-6-(2-十一烷基咪唑-1-乙基)-S-三嗪、2，4-二氨基-6-(2-十一烷基咪唑-1-乙基)-S-三嗪的衍生物或2，4-二氨基-6-(2-十一烷基咪唑-1-乙基)-S-三嗪鹽中的一種或多種。

進一步的，偶聯(lián)劑為3-氨丙基三甲氧基硅烷，3-氨丙基三乙氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，3-氨丙基三羥基硅烷，3-(3-氨基苯氧基)丙基三甲氧基硅烷，N-(2-胺乙基)-3-胺丙基三甲氧硅烷，己二胺基甲基三甲氧基硅烷，N-(2-氨乙基)-11-氨基十一烷基三甲氧基硅烷，N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一種或多種。

導(dǎo)電膠的導(dǎo)熱和導(dǎo)電主要是通過固化后膠體中導(dǎo)電粉末之間的多點接觸來建立起良好的熱流和電流的通路來實現(xiàn)，所以導(dǎo)電膠的高導(dǎo)熱率可以通過導(dǎo)電粉末的優(yōu)化配比設(shè)計來實現(xiàn)，本發(fā)明使用多種粒徑分布范圍的微米級銀粉和多種線徑和長度范圍納米級銀線以特定的尺寸和重量的選擇和配比，來制備高導(dǎo)熱率的導(dǎo)電膠。

本發(fā)明的有益效果是：通過以上技術(shù)方案，本發(fā)明LED導(dǎo)電膠的性能優(yōu)越，導(dǎo)熱導(dǎo)電效果好，充分滿足高亮度大功率LED芯片的使用要求。通過在導(dǎo)電膠中不同型號的微米級銀粉之間，以及微米級銀粉和納米銀線的合理搭配，實現(xiàn)高導(dǎo)熱率和高導(dǎo)電率。