[發(fā)明專利]一種單組份高導(dǎo)熱粘接膠及其制備方法

在審

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• 申請日: 2022-12-27
• 公開（公告）號: CN115975565A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒軍;張城;馮長森;錢麒;于朝蓬;石明明
• 申請（專利權(quán)）人: 惠創(chuàng)科技(臺州)有限公司
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J179/08;C09J171/12;C09J11/04
• 代理公司: 北京深川專利代理事務(wù)所(普通合伙) 16058
• 代理人: 覃海芬

本發(fā)明公開了一種單組份高導(dǎo)熱粘接膠及其制備方法，包括下列質(zhì)量份組分：球形鋁粉50?60份、片狀鋁粉20?30份、耐溫樹脂10?30份、環(huán)氧樹脂5?15份、固化劑2?4份、稀釋劑2?4份、偶聯(lián)劑1?2份；本發(fā)明還提出一種用于上述高導(dǎo)熱粘接膠制備方法。本發(fā)明所述的一種單組份高導(dǎo)熱粘接膠導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)5.12W/(mK)，并且具有固化時間短和低冷熱膨脹系數(shù)，能夠滿足市場的快速發(fā)展對粘接技術(shù)提出的更高要求。本發(fā)明所述的高導(dǎo)熱粘接膠通過PCT飽和蒸汽測試7個循環(huán)168小時，與現(xiàn)有技術(shù)相比取得顯著進(jìn)步。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱膠粘劑領(lǐng)域，具體涉及應(yīng)用在電子器件模塊封裝的單組份高導(dǎo)熱粘接膠及其制備方法。

背景技術(shù)

單組份粘接膠通常具有固化快和操作便捷的功能，常用于金屬和銅箔、玻璃和銅箔之間粘接，廣泛應(yīng)用于電子元件粘接、傳感器封裝和通信模塊封裝等領(lǐng)域。

電子封裝領(lǐng)域?qū)τ谡辰訌姸龋辰臃N類以及導(dǎo)熱性能有著較高的要求，高導(dǎo)熱粘接膠能保護(hù)封裝器件不受高溫積累、粘接不牢以及其他外部沖擊的不良影響，確保電子結(jié)構(gòu)粘接緊密，避免溫度在內(nèi)部積累，提高電子器件工作的穩(wěn)定性。但本申請人在實現(xiàn)本申請實施例中發(fā)明技術(shù)方案過程中，發(fā)現(xiàn)封裝技術(shù)存在如下問題：1、常規(guī)粘接膠導(dǎo)熱率低，電子器件在使用過程中散熱差，熱量容易積累在電子器件內(nèi)部；2、粘接強度低，適用于的粘接材料少，局限性大。

我國半導(dǎo)體電子產(chǎn)業(yè)處于高速發(fā)展階段，電子結(jié)構(gòu)封裝對于封裝溫度、導(dǎo)熱系數(shù)、冷熱膨脹系數(shù)、以及粘度有著較高的要求。而目前對于滿足上訴一些要求的導(dǎo)熱粘接膠不能同時克服上述問題。如常州烯奇新材料有限公司的專利CN113004830B一種耐候性高導(dǎo)熱石墨烯基環(huán)氧樹脂膠粘劑其導(dǎo)熱性能差，最高只有2.8W/(mK)；蘇州巨峰電氣絕緣系統(tǒng)股份有限公司的專利CN112048270B高導(dǎo)熱環(huán)氧復(fù)合材料其導(dǎo)熱率雖然可達(dá)4.6W/(mK)，粘度最高82946mPa·s，但都不及本發(fā)明的單組份高導(dǎo)熱粘接膠的導(dǎo)熱性能和粘接性能。

由此，有必要提供一種高導(dǎo)熱強粘接且固化時間短，適用于電子結(jié)構(gòu)粘接的膠水。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于：高導(dǎo)熱，采用特殊材料包覆技術(shù)將球形鋁粉和片狀鋁粉包覆融入環(huán)氧樹脂和耐溫樹脂中，在環(huán)氧樹脂和耐溫樹脂中構(gòu)成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)和傳熱通道，克服封裝器件工作時積累熱量，無法高效散熱問題；強粘接力，對耐溫樹脂和環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性，保證其粘接性能；低冷熱膨脹系數(shù)，克服冷熱膨脹系數(shù)過大，溫度升高易于炸裂，損壞粘接器件問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案：

一種單組份高導(dǎo)熱粘接膠，包括鋁粉、片狀鋁粉、耐溫樹脂、環(huán)氧樹脂、固化劑、稀釋劑、偶聯(lián)劑，其特征在于，所述鋁粉、片狀鋁粉、耐溫樹脂、環(huán)氧樹脂、固化劑、稀釋劑、偶聯(lián)劑的重量比為：

優(yōu)選的，球形鋁粉粒徑為0.07-0.1微米，片狀鋁粉的厚度為10-20納米，長度為0.1-0.5微米。

優(yōu)選的，偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。

優(yōu)選的，耐溫樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、縮水甘油型多官能環(huán)氧樹脂、雜環(huán)型環(huán)氧樹脂、混合型環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂和聚苯醚樹脂的一種或幾種。

優(yōu)選的，環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、多酚型縮水甘油醚環(huán)氧樹脂中的一種或幾種。

優(yōu)選的，稀釋劑為烯丙基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚、1,4-丁二醇二縮水甘油醚中的一種或幾種。

優(yōu)選的，固化劑為雙氰胺、二氨基二苯砜、苯酐中的一種或幾種。

本發(fā)明還公開了一種單組份高導(dǎo)熱粘接膠的其制備方法，包括以下步驟：