[发明专利]一种高导热效率的银胶材料及其制备方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及银胶材料技术领域，具体地说是一种制备具有高导热效率的银胶所采用的材料及其方法。

[背景技术]

近年来，随着电子元器件逐渐向小型化、轻型化方向发展，电子封装行业中传统使用的Sn/Pb焊料逐渐暴露出了非环保、焊接温度高而易损坏器件等缺点。于是，使用金属粉末类为导电主体的导电胶逐渐成为替代品，广泛地应用于SMT、SMD、PCB等微电子封装行业。它具有可以提高连接的线分辨率；因其基体为高分子材料，可用于柔性基板上，且具有涂膜工艺简单、固化温度低等一系列优点。例如美国专利第4425263号描述了一种采用金属粉、有机溶液及芳香族酯树脂胶合材料制成的导电胶。但为了改善柔软性，添加聚二氯乙烯共聚合物到芳香族聚酯树脂，因此无法长期储存。美国专利第5089173号提出一种由可塑性氯乙烯/乙烯乙酯树脂/双羧基酸三成份聚合物组成的导电胶，可用于薄膜开关，但由于树脂具酸性对电子线路略有腐蚀性。总体而言，目前在众多的研究和应用中，较多的是采用银粉或掺杂银粉导电胶，主要是因为银的导电性和导热性是所有金属材料中最理想的。特别是近年来，随着功率型发光二极管(LED)产业的发展，对导电银胶提出了一系列的新要求。

导电胶是LED生产封装中不可或缺的一种胶体，其对导电银浆的要求是导电、导热性能要好，并且粘结力要强。经过40多年的发展，随着芯片功率的增大，特别是固态照明技术发展的需求，对LED封装用银胶的光学、热学、电学和机械结构等提出了更新、更高的要求，其中值得一提的是，具有良好导热特性的导电银胶是发展的重点之一。针对这一问题，在现有技术如中国专利200610112780.4，200510095739.6和200710065911.2等，通过添加石墨和减小金属粉末的颗粒度来改进导电胶的导热性能。最近UNINWELL公司开发的适合大功率高亮度LED的封装导电银胶导电性好，但导热系数最高也只能达到25.8(W/m*K)，对功率器件的工作寿命还是有一定的限制。纳米碳材料因其具有低密度、高导热性、低膨胀系数、高强度等优异性能成为当前研制高导热材料的热点之一，其中典型的是纳米碳管和纳米碳纤维，导热率可高达900-3000W/m*K。作为由碳原子形成的一种新颖纳米材料，碳纳米管和纳米碳纤维具有均匀的原子结构，较高的长径比，由于其尺寸和形状的原因，在混入结构中时能提供很大的表面积，非常适合作为功能复合材料和其他结构材料中的增强材料。

[发明内容]

本发明的目的是利用纳米碳材料高导热的优势，克服目前已有技术的银胶材料导热率较低的缺点，采用一种高效低成本的材料及方法制备高导热银胶材料。