[發明專利]一種導熱導電銀膠及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202111139899.1
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113773793B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 何亞宗;柯明新;柯松
• 申請（專利權）人: 矽時代材料科技股份有限公司
• 主分類號: C09J183/07
• 分類號: C09J183/07;C09J183/05;C09J9/02;C09J11/06;C09J11/08
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;郝傳鑫

本發明公開了一種導熱導電銀膠及其制備方法與應用，涉及銀膠技術領域。本發明所述導熱導電銀膠包含如下重量份的成分：含乙烯基的聚硅氧烷100份、含硅氫鍵的聚硅氧烷4～10份、銀粉900～1200份、硅烷偶聯劑5～10份和催化劑3～9份；所述催化劑的制備方法為：將鉑金水、乙醇、乙烯基硅油混合均勻，在75～90℃下攪拌，同時加入聚乙二醇，攪拌1～3h，隨后冷卻至室溫，以六甲基二硅氧烷沖洗2～3次，然后在35～45℃下真空干燥2～3h，得到所述催化劑。本發明通過在銀膠中添加自制的催化劑，使得該導熱導電銀膠可以在室溫下儲存；此外，本發明所述導熱導電銀膠的粘結剪切力可達3～5.5MPa，耐200～260℃回流焊10次以上，導熱率可達30～50W/m·K，電阻率僅為0.0005Ω·cm，具有優良的綜合性能。

技術領域

本發明涉及銀膠技術領域，尤其涉及一種導熱導電銀膠及其制備方法與應用。

背景技術

近年來電子裝備對核心器件厚膜混合集成電路的需求越來越高，厚膜產品在高功率、高效率、大電流、小體積等指標上要求越來越高。在電子、電器產品的生產過程中，經常需要用導熱材料來進行灌封作業，以達到密封、排熱效果。高導熱導電銀膠是一款特別為半導體芯片而開發的芯片粘接膠，可以提供高的熱交換通道，在高溫的工作環境下能保持好的粘接性和電器連接作用。現有的有機硅導熱材料雖有一定的粘接力，但與環氧樹脂的導熱材料相比粘接力有較大差距。同時有機硅導熱材料一般制成單劑，需要在零下30度貯存，給使用和運輸帶來高成本。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足之處而提供一種可在室溫貯存，并且具有較高的導熱率、導電性以及粘結性的銀膠及其制備方法與應用。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案為：

一種導熱導電銀膠，包含如下重量份的成分：含乙烯基的聚硅氧烷100份、含硅氫鍵的聚硅氧烷4～10份、銀粉900～1200份、硅烷偶聯劑5～10份和催化劑3～9份；

所述催化劑的制備方法為：將鉑金水、乙醇、乙烯基硅油混合均勻，在75～90℃下攪拌，同時加入聚乙二醇，攪拌1～3h，隨后冷卻至室溫，以六甲基二硅氧烷沖洗2～3次，然后在35～45℃下真空干燥2～3h，得到所述催化劑。

本發明通過在銀膠配方中加入硅烷偶聯劑，顯著提升了銀膠對基材的粘結力。同時，本發明提供了一種自制的催化劑，通過添加該催化劑，使得銀膠可以在室溫下貯存，與傳統導熱材料相比，可以節省能源，降低貯存和運輸成本。

優選地，所述催化劑中鉑金水、乙醇、乙烯基硅油、聚乙二醇的質量比為鉑金水：乙醇：乙烯基硅油：聚乙二醇＝2～4:80～120:1～3:280～320。

通過對催化劑中各成分的配比進行選擇，并使用六甲基二硅氧烷進行沖洗，可以保證銀膠在室溫下貯存1年也不變質。

優選地，所述銀膠包含如下重量份的成分：含乙烯基的聚硅氧烷100份、含硅氫鍵的聚硅氧烷6～8份、銀粉950～1100份、硅烷偶聯劑6～9份和催化劑4～8份。通過對各成分的含量進行優選，銀膠的綜合性能得到了顯著的提升。

優選地，所述銀粉為納米銀粉，所述銀粉的平均粒徑為5～20nm；所述硅烷偶聯劑包含γ―(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、環氧改性有機硅增粘劑、鈦酸酯螯合物中的至少一種；所述含乙烯基的聚硅氧烷包含乙烯基甲基硅油、乙烯基甲基硅樹脂、乙烯基苯基硅油、乙烯基苯基硅樹脂、乙烯基環氧改性硅樹脂中的至少一種；含氫健的聚硅氧烷包含甲基含氫硅油、甲基含氫硅樹脂、苯基含氫硅油、苯基含氫硅樹脂、甲基端含氫硅油、甲基側含氫硅油、甲基高含氫硅油中的至少一種。

同時，本發明還公開了一種導熱導電銀膠的制備方法，包括如下步驟：

(1)將含乙烯基的聚硅氧烷、含硅氫鍵的聚硅氧烷、銀粉、硅烷偶聯劑混合均勻，再經高速分散機攪拌混合均勻；