[發明專利]一種用于各向異性導電膠膜的耐熱導電微球及制備方法

有效

• 申請號: 201910025599.7
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN109735257B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 蔣濤
• 申請（專利權）人: 無錫亞星新材料科技有限公司
• 主分類號: C09J9/02
• 分類號: C09J9/02;C09J163/00;C09J7/30;C09J7/10;C08F220/14;C08F220/06;C08F8/40;C23C18/32
• 代理公司: 北京成實知識產權代理有限公司 11724
• 代理人: 陳永虔

本發明涉及導電膠膜填料的技術領域，提供了一種用于各向異性導電膠膜的耐熱導電微球及制備方法。該方法以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、六氯環三磷腈為單體，以聚乙烯吡咯烷酮為分散劑，以乙醇、水為溶劑，以偶氮二異庚腈為引發劑，通過分散聚合法制備了單分散的甲基丙烯酸甲酯?甲基丙烯酸?六氯環三磷腈交聯共聚微球，再進行粗化、敏化、活化、化學鍍鎳，制得核殼結構的耐熱導電微球。以所得導電微球制備的環氧樹脂導電膠膜（導電微球含量為20重量份）經固化后，在220℃的使用溫度下，仍能保持良好的各向異性。

技術領域

本發明屬于導電膠膜填料的技術領域，提供了一種用于各向異性導電膠膜的耐熱導電微球及制備方法。

背景技術

電子工業封裝材料在電子部件裝配中占有主導地位，然而傳統的焊接工藝存在環保性差、工藝較復雜等缺陷，因此，利用將兼具導電性和膠合固定功能的導電膠粘劑已逐步取代了傳統的焊接技術。其中，導電膠膜便是非常重要的一類，導電膠膜主要由樹脂粘結劑和導電粒子等組成。隨著電子元器件不斷向小型化、薄型化、撓型化發展，導電膠膜的應用也越來越廣。

導電膠膜分為各向同性導電膠膜和各向異性導電膠膜。各向異性導電膠膜是由微米級導電粒子與可控快速固化的樹脂膠粘劑共混成膜后制得的復合材料，其中，導電粒子用來實現互連凸點間的電導通，樹脂粘結劑具有粘接、耐熱、絕緣、固定互連凸點的相對位置、維持凸點與導電粒子間的接觸面積的作用。其在X、Y方向上絕緣，在Z方向上導電，因而呈現出各向異性。

以微米級單分散聚合物為核、以導電金屬為殼的復合微球，兼具聚合物微球真圓度高、粒徑均一、彈性較好、質輕的優點以及金屬良好的導電性能，因而被用作各向異性導電膠膜的導電粒子。聚合物/金屬復合微球具有很大的設計空間，通過選擇不同的芯層材料和殼層材料，可得到不同性能的復合粒子。其中，殼層通常選擇金、銀、銅、鎳等金屬，芯層通常選擇單分散聚苯乙烯微球、單分散聚甲基丙烯酸甲酯微球等。

采用單分散聚甲基丙烯酸甲酯微球作為芯層時，由于線型聚甲基丙烯酸甲酯的耐熱性能較差，熱變形溫度僅為100℃左右，熔點僅為130~140℃，在較高的使用溫度下，復合微球的芯層軟化或熔融，造成微球形狀改變，嚴重時金屬殼層發生破碎分離，金屬晶粒分散，導致Z方向上導電性能降低，而X、Y方向上形成導電通路，從而使導電膠膜不再具有良好的各向異性。

可見，對于使用溫度較高的導電膠膜，需提高聚甲基丙烯酸甲酯芯層的耐熱性能。鑒于此，本發明創新性地采用六氯環三磷腈與甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸進行交聯，制備了具有良好耐熱性能的交聯共聚微球。

發明內容

為了提高聚甲基丙烯酸甲酯芯層的耐熱性能，本發明提出一種用于各向異性導電膠膜的耐熱導電微球及制備方法，該方法創新性地采用六氯環三磷腈與甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸進行交聯共聚再表面鍍鎳制得耐熱導電微球，以所得導電微球制備的環氧樹脂導電膠膜（導電微球含量為20重量份）經固化后，在220℃的使用溫度下，仍能保持良好的各向異性。

為實現上述目的，本發明涉及的具體技術方案如下：

一種用于各向異性導電膠膜的耐熱導電微球的制備方法，所述耐熱導電微球制備的具體步驟如下：

（1）將甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、六氯環三磷腈、聚乙烯吡咯烷酮加入乙醇與水的混合溶劑中，快速攪拌并持續通入氮氣，20~30min后，加入偶氮二異庚腈，快速升溫至65~70℃，反應10~12h，反應結束后以乙醇清洗2~4次，然后離心沉淀并用去離子水洗滌沉淀物2~3次，在70~80℃下真空干燥12~15h，制得單分散的甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸-六氯環三磷腈交聯共聚微球；

（2）將步驟（1）制得的單分散交聯微球依次進行粗化、敏化、活化，并在50~60℃下真空干燥18~24h；