本发明专利技术涉及一种高导热性能导电银胶及其制备方法，该导电银胶由以下重量百分比的原料制成：有机硅树脂或环氧树脂14～28、固化剂0.14～1.4、石墨烯0.5～1、导电填料70～85、稀释剂0.15～1.5、补强剂0.05～1；制备方法如下：(1)将有机硅树脂或环氧树脂与固化剂混合，制得基体树脂；(2)将石墨和有机溶剂混合后，离心、蒸馏得到石墨烯溶液；(3)将导电填料、石墨稀溶液及有机溶剂混合、离心、干燥，得到导电填料和石墨烯的混合物；(4)将导电填料和石墨烯的混合物与基体树脂通过三辊轧机混合，并加入稀释剂、补强剂，即得导电银胶。与现有技术相比，本发明专利技术的高导热性能导电银胶具有较高的导电率，还具有很高的导热率，且本发明专利技术的导电银胶的最高使用温度可以达到300℃。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一直复合材料及其制备方法，尤其是涉及。
技术介绍
智能化、信息化、轻、小、薄是电子工业的发展趋 势，其基础为电子元器件，元器件中高端材料的不断推出加快了电子工业的进步。电子元件的高密集封装是电子产品发展的必然趋势。在使用中，产生的热量导致芯片温度或结温升高，热的传导效果直接影响到电子产品性能的稳定性、使用的安全性。显然，将产生的热量通过各种途径散发到周围环境中去，是提高元件热散失能力的一个重要途径，也是绝大部分电子产品发展应用的瓶颈之一。特别是近两年来随着LED的发展，大功率高亮度LED的推行和使用，对银粉导电胶的导热性能提出了更高的要求，于是高导热银胶作为重要的封装互连材料在提高导热性能上起到突出作用。石墨烯材料的理论比表面积高达2600m2/g，具有突出的导热性能(3000W/ (m · K))和力学性能(1060GPa)，以及室温下高速的电子迁移率(15000cm2/(V · s))。石墨烯特殊的结构，使其具有完美的量子隧道效应、半整数的量子霍尔效应、从不消失的电导率等一系列性质。石墨烯具有特殊的电子特性，并且与昂贵的富勒烯和碳纳米管相比，石墨烯价格低廉，原料易得，有望成为聚合物纳米复合材料的优质填料。现在，高导热性能的导电银胶受到人们越来越多的关注和兴趣，对导电银胶的研究重点主要是导电填料的选择。H. P. Wu将AgNO3溶于DMF中，然后再加入Ti (OC4H9) 4和AcAc以合成纳米银，并以纳米银为导电填料制得导电银浆，研究发现纳米银粉的导电银胶体现出低的体积电阻和高的剪切强度(H. P. Wu, J. F. Liu andX. J. Wu, International Journal ofAdhesion & Adhesives. 26,621 (2006))。F. Marcq将碳纳米管与片状银粉的混合物为导电填料，利用SEM研究了碳纳米管与片状银粉混合分散的均匀程度，并发现了碳纳米管的一些小的团聚和自由分散提高了导电银胶的导电性能(F. Marcq,P. Demont and P. Monfraix,MicroelectronicsReliability. 51,1230 (2011))。Chang Chen 利用纳米银分别与球形微米银粉和片状微米银粉混合，研究发现掺入纳米银的导电银胶的导电性能明显优于未掺入纳米银的导电银胶的导电性能，主要是因为纳米银在导电胶中充当桥梁的作用，在银粉与银粉之间起到了适当的连接作用，也增加了银粉相互接触的机会(Chang Chen,Li WangandRuilin Li，J Mater Sci. 42，3172 (2007))。以上这些文献通过掺杂其它导电粒子的方法，提高了导电银胶的导电及导热性能，但是并没有提及Ag粉在整个体系中是如何实现堆积，所以我们利用空间堆积理论，将不同形貌、大小的银粉进行混合，以实现银粉最紧密的堆积，增加银粉与银粉之间的接触面积；通过掺入石墨烯的方法提高导电银胶的导热和导电性能
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种配方合理、简单的高导热性能导电银胶及其制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现—种高导热性能导电银胶，该导电银胶由以下重量百分比的原料制成有机硅树脂或环氧树脂14 28 ;固化剂O. 14 I. 4 ;石墨烯0.5 I;导电填料70 85;稀释剂O. 15 I. 5; 补强剂O. 05 I。所述的有机娃树脂为乙稀基封端的聚娃氧烧，分子结构中含有苯基以提闻基体树脂的耐热性和耐候性，所述的环氧树脂选自双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂或四酚基乙烷环氧树脂中的一种或几种。当选用有机硅树脂时，所述的固化剂为热敏性钼催化剂，当选用环氧树脂时，所述的固化剂选自双氰胺、芳香族单官能团酸酐、芳香族双官能团酸酐或咪唑类固化剂中的一种或几种。所述的导电填料为微米级别的片银与球银的混合物，所述的片银与球银的质量比在I : I 3 : I之间。当选用有机硅树脂时，所述的稀释剂为含乙烯基的低粘度硅氧烷，选自1，1，2，3,4,5,6,6-甲基-I，6-乙烯基-2，3，4，5-苯基硅氧烷(ViMe2SiO(MePhSiO)4SiMeVi)、1，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，10，10-甲基-I-乙烯基-2，3，4，5，6，7，8，9-苯基硅氧烷(Me3SiO(MePhSiO)8SiMe2Vi)或 1，4-甲基-1，4-乙烯基-1，2，2，3，3，4-苯基硅氧烷(ViMePhSiO (Ph2Si0) 2SiMePhVi)中的一种或几种；当选用环氧树脂时，所述的稀释剂选自乙二醇、松油醇、乙二醇乙醚、二乙二醇单乙醚、乙二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种。所述的补强剂选自气相二氧化硅或有机膨润土中的一种或几种。一种高导热性能导电银胶的制备方法，该方法包括以下步骤(I)将有机硅树脂及与有机硅树脂对应的固化剂，或将环氧树脂及与环氧树脂对应的固化剂混合，制得组分均一的基体树脂；(2)将石墨和有机溶剂混合后，在20 50°C下超声3 6h，静置12h，取上层悬浮液进行离心、蒸馏得到石墨烯溶液；(3)将导电填料溶解于上述有机溶剂中，再加入石墨稀溶液，超声分散、离心、干燥，得到导电填料和石墨烯的混合物；(4)将步骤(3)所制得的导电填料和石墨烯的混合物与步骤⑴所制得的基体树脂通过三辊轧机混合，并加入稀释剂、补强剂，制备得到高导热性的导电银胶。步骤⑵或⑶所述的有机溶剂选自丙酮、乙醇、甲醇、四氢呋喃或二甲基亚砜中的一种或多种。步骤⑵中石墨与有机溶剂的比例为Ig 20ml。本专利技术通过超声对球银、片银和石墨烯进行混合处理，以有机硅树脂或环氧树脂为基体树脂，加入石墨烯以提高导电银胶的导热性能，通过三辊轧机将基体树脂和导电填料混合，再加入稀释剂和补强剂，制得高导热性能的导电银胶。本专利技术制得的高导热性能导电银胶，参照国家军用标准GJB548A-1996测试固化后的体积电阻率为2 4Χ10_5(Ω · cm)—1，依据标准Ε1461测试固化后的导电银胶的导热率为4 6w/k · m，最高使用温度可以达到300°C。与现有技术相比，本 专利技术具有以下优点本专利技术制备高导热性能导电银胶所需的原料易得，且所需原料为环境友好型，本专利技术的方法易于操作，生产设备简单，本专利技术制得的高导热性能导电银胶具有较高的导电率的同时还具有很高的导热率，且本专利技术的导电银胶的最高使用温度可以达到300°C。附图说明图I为微米级片银的扫描电镜图；图2为微米级球银的扫描电镜图；图3为导电填料和石墨烯的混合物的扫描电镜图；图4是本专利技术的高导热性导电银胶固化后的扫描电镜图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例所采用的片银的扫描电镜图如图I所示，球银的扫描电镜图如图2所/Jn ο实施例I(I)将5g有机硅树脂与O. 25g热敏型钼催化剂在研钵中进行混合，制得组分均一的基体树脂。(2)将O. 5g石墨和IOml的丙酮混合后，在20 50°C下超声3 6h，静置12h，取上层悬浮液进行离心、蒸馏得到石墨烯溶液。(3)称取IOg的片银、IOg的球银和O. 3g的石墨烯溶液放入烧杯中，加入IOOml丙酮，利用超声进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高导热性能导电银胶，其特征在于，该导电银胶由以下重量百分比的原料制成：有机硅树脂或环氧树脂？？？？？？？？14～28；固化剂？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？0.14～1.4；石墨烯？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？0.5～1导电填料？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？70～85；稀释剂？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？0.15～1.5；补强剂？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？0.05～1。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：顾哲明，乔雯钰，翟莲娜，李小慧，
申请(专利权)人：上海材料研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。