一种单组份高性能导电银胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了单组份高性能导电银胶，由以下质量份的原料制成：环氧树脂15～25、固化剂1～2、二元酸0～0.8、导电填料76～80、溶剂3～8。该导电银胶具有较好的导电性能、剪切强度和较高的导热性能；本发明专利技术还公开了上述单组份高性能导电银胶的制备方法，该制备方法工艺简单、成本低，环保，制备的导电银胶在室温存储时间超过3个月，150℃固化1h，固化后体积电阻率达到1.5×10-4Ω.cm，粘接强度可达17.9MPa，导热系数可达13.8W/m.K。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于导电银胶
，具体设及一种单组份高性能导电银胶及其制备方 法。
技术介绍
导电胶作为取代传统焊料的一种新型绿色环保材料，具有操作工艺简单、粘接溫 度低等优点，从而被广泛应用于微电子封装、1C封装、L邸封装等领域。但目前为止导电胶 与传统锡铅焊料相比，依然具有一定的缺点，如粘接强度低，导电率、导热率等方面均低于 锡铅焊料，且市场上所使用单组份型导电胶均需要在低溫条件下存储，为导电胶的运输造 成很大的不便。 导电胶主要由树脂体系与导电填料组成，其中树脂体系提供导电胶的力学性能， 导电填料提供导电性能。由于环氧树脂本身具有优异的综合性能，目前一般采用环氧树脂 作为导电胶配方中的树脂体系。银粉由于其具备较好的导电性能，同时还有化学性质稳定， 不易氧化，且氧化银具有导电性，因此银粉是最常使用的导电胶填料。在银粉的制备过程 中，通常会在其表面添加一层有机绝缘物质，防止其在球磨过程中发生冷焊现象，而该绝缘 物质在一定程度上影响银粉的导电性能。 因此，有必要继续对导电银胶的配方及其制备方法进行进一步的研究，W提高银 粉的导电性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种单组份高性能导电银胶，该导电银胶具有 较好的导电性能、剪切强度和较高的导热性能。 本专利技术所要解决的技术问题还在于提供上述单组份高性能导电银胶的制备方法， 该制备方法工艺简单、成本低，环保。 本专利技术所要解决的第一个技术问题是通过W下技术方案来实现的：一种单组份高 性能导电银胶，由W下质量份的原料制成： 环氧树脂 15~25 固化剂 1~2 二元酸 0~0.8 导电填料 76~80 溶剂 3~8。 进一步的，本专利技术提供的单组份高性能导电银胶，由W下质量份的原料制成： 环氧树脂 15~18 固化剂 1.5~1.8 二元酸 O.i~0.5 导电填料 77~78 溶剂 3~5。 更佳的，本专利技术提供的单组份高性能导电银胶，由W下质量份的原料制成： 环氧树脂 I5 4 固化剂 1.6 二元酸 0.2 导电填料 77.8 溶剂 5。 在上述单组份高性能导电银胶的各原料中： 本专利技术所述的环氧树脂优选为双酪F型环氧树脂、双酪A型环氧树脂、酪醒类环氧 树脂和脂肪族缩水甘油酸类环氧树脂中的一种或几种。 环氧树脂主要起到后期固化后的粘接作用，同时运里选用的低粘度环氧树脂是促 进银粉更加均匀的分散，从而提高导电胶的导电、导热性能。 阳017] 进一步的，本专利技术所述的双酪F型环氧树脂优选为双酪F170环氧树脂或双酪F862 环氧树脂。 本专利技术采用双酪F型环氧树脂等具有黏度低和良好的耐水性的树脂，将其作为本 专利技术高性能导电银胶体系的主要成分，可W保证导电银胶具有较低黏度，有利于导电填料 在树脂体系中的分散，为导电银胶达到良好的导电性能提供前提条件。 本专利技术所述的固化剂优选为胺类、脈类和咪挫类等具有潜伏性碱性固化剂中的 一种或几种；进一步的，其中本专利技术所述的胺类固化剂为双氯胺，所述的脈类固化剂为 UR300。更进一步的，当所述的固化剂为双氯胺和UR300时，且二者的质量份配比为11:7时， 固化效果更佳。 本专利技术选用潜伏性碱性固化剂，能够保证导电银胶在室溫下不进行固化反应，而 当溫度升至特定的溫度后，导电银胶才开始进行固化反应，运样有利于导电银胶在室溫下 的储存运输。 本专利技术所述的二元酸优选为有机短链二元酸。有机短链二元酸酸性较弱，更适合 用于本专利技术的导电银胶的制备过程中。 进一步的本专利技术所述的有机短链二元酸的结构如下： 册0C-(邸2)n-COOH，其中η= 0 ~8。 进一步的，该有机短链二元酸为己二酸。 本专利技术优选采用有胺类、脈类潜伏性固化剂为导电银胶的室溫存储性能提供前提 条件，另外添加有机二元酸，可W去除并取代银粉表面绝缘物质，提高导电胶的导电性能、 导热性能，同时二元酸与固化剂反应最终参与到固化过程中，从而提高导电胶的力学性能。 其作用机理如下： 本专利技术所述的导电填料优选为银粉，所述银粉的表面呈弱酸性。 本专利技术中的银粉主要为固化后的导电银胶提供导电导热性能，银粉表面呈弱酸性 有利于二元酸的置换反应。 进一步的，本专利技术所述的银粉优选为片状银粉和球状银粉的混合物。且当片状银 粉与球状银粉比例为70. 1/7. 7时导电银胶的导电效果最好。 本专利技术采用片状银粉与球状银粉的混合物作为导电银胶的导电填料，通过片球共 混，可W增加银粉间的接触方式，从而提高导电胶的导电性能。 两种银粉混合后效果更好，因为不同的银粉形貌为银粉之间提供更多的接触点， 从而为导电银胶提供更多的导电通道，并进一步提高导电胶的导电性能。 本专利技术所述的溶剂优选为高沸点有机溶剂，进一步的，本专利技术所述的高沸点有机 溶剂优选为松油醇或二乙二醇二乙酸。 本专利技术采用高沸点有机溶剂，具有W下作用：（1)能降低导电银胶体系的黏度，促 进银粉更好的分散；(2)室溫下挥发缓慢，保证导电胶在敞口存放时黏度变化不大；（3)可 W调节导电胶的黏度，满足工艺应用需求。 本专利技术采用低黏度的环氧树脂及碱性潜伏性固化剂，添加短链有机二元酸，通过 短链二元酸中一个官能团反应并取代银粉表面有机物质，另一官能团再与固化剂进行化学 反应，有效去除银粉表面的绝缘物质并提高银粉与树脂体系的接触性能，最终提高导电胶 的导电率、粘接强度及导热性能。 本专利技术所要解决的第二个技术问题是通过W下技术方案来实现的：上述单组份高 性能导电银胶的制备方法，包括W下步骤：按上述用量关系，取各原料环氧树脂、固化剂、二 元酸、导电填料和溶剂，混合揽拌均匀，离屯、揽拌脱泡，固化即制得单组份高性能导电银胶。 阳03引其中固化溫度优选为150~180°C，固化时间为1~化。 与现有技术相比，本专利技术具有W下优点： W40] (1)本专利技术单组份高性能导电银胶的配方中，选用环氧树脂和银粉作为导电胶的 基础配方，同时采用潜伏性优异的胺类、脈类固化剂混合，并添加有机二元酸，通过二元酸 与银粉表面有机绝缘物质及固化剂间的相互作用，最终提高了导电银胶的导电率、粘接强 度W及导热性能； (2)本专利技术的导电胶制备工艺简单，制备的导电银胶在室溫存储时间超过3个月， 150°C固化比，固化后体积电阻率达到1. 5X10 4ω.畑1，粘接强度可达17. 9MPa，导热系数可 达 13. 8W/m.K; (3)本专利技术中的单组份高性能导电银胶，主要应用于1C及L邸忍片粘接等应用领 域，其制备方法具有制备工艺简单、成本低，环保等特点，所制备的导电胶固化后具有较好 的导电性能、剪切强度和较高的导热性能； (4)目前市场上有很多导电胶含有A、B组份，使用前需将A、B组份混合均匀后才 能使用，而本专利技术中制备的单组份导电银胶可W直接使用，无需再次混合，使用方便。【具体实施方式】 W下结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。 阳045] 实施例当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单组份高性能导电银胶，其特征是由以下质量份的原料制成：

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万超，王玲，曹诺，符永高，杜彬，胡嘉琦，刘阳，邓梅玲，
申请(专利权)人：中国电器科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44