[发明专利]一种环氧铜胶及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及LED导电、散热用粘合剂及其制备方法，特别是一种环氧铜胶及其制备方法和应用。

背景技术

发光二极管(简称：LED)的散热问题一直制约着LED的发展和应用，在当前的散热材料方面，主要采用的是散热硅脂。但是散热硅脂导热系数往往比较低、和基材的粘结不牢靠，需要螺丝进行固定，给加工带来了诸多不便。

当前，LED与基板的连接往往采用铅锡焊料，但该材料中含有大量的铅，铅是一种有毒物质，它不仅危害人类的健康，还污染环境；同时，Pb/Sn焊料应用时往往需要180℃以上的高温，但随着电子组装技术微型化的发展，以及集成度的不断提高和体积的趋小化，对于粘结和封装材料的导热、导电等性能的要求越来越高，迫切需要开发新型的连接材料。同时，铅锡焊料应用中存在容易虚焊、漂移等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种环氧铜胶及其制备方法和应用，主要解决现有技术中采用锡膏及导热硅脂所存在的缺陷，克服了铜粉在空气中容易氧化的缺点；固化条件与导电性能、粘着性能更好的匹配，适合于丝印及点胶的工业化生产，提高了产品性能的稳定性和应用性。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种环氧铜胶，其特征在于它由按照重量百分比的如下组分组成：

铜粉         70-80％；

环氧树脂     6-15％；

增韧剂       2-10％；

固化剂       2-6％；

促进剂       1-3％；

溶剂         0-8％；

其他添加剂   1-2％。

所述的环氧铜胶，其特征在于所述的铜粉的粒径为5～30μm，松装密度为0.7～2.5g/ml。

所述的环氧铜胶，其特征在于所述的环氧树脂选自双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂或缩水甘油酯环氧树脂中的一种或几种。

所述的环氧铜胶，其特征在于所述的增韧剂选自聚氨酯、弹性体、丁腈橡胶中的一种或几种。

所述的环氧铜胶，其特征在于所述的固化剂是双氰胺类或酸酐类潜伏性固化剂。

所述的环氧铜胶，其特征在于所述的促进剂为咪唑类化合物。

所述的环氧铜胶，其特征在于所述的溶剂选自丙酮、邻苯二甲酸二丁酯(简称：DBP)、环己酮、苯乙烯中的一种或几种。

所述的环氧铜胶，其特征在于所述的添加剂选自偶联剂、抗氧剂、消泡剂、触变剂中的一种或几种

一种如上所述的环氧铜胶的制备方法，其特征在于制备过程是：按重量百分比进行配料，在环氧树脂中加入增韧剂，充分混合后依次加入固化剂、促进剂、溶剂及他添加剂，在搅拌机中再混合20-30min；再加入铜粉，混合均匀；最后将该混合物在三辊研磨机上进行研磨，得到胶体的颗粒粒径为4-20μm，粘度为100000-400000cps，制得环氧铜胶产品。

如上所述的环氧铜胶应用于电子产品的散热、粘结及导电，特别是在LED领域。

藉由上述技术方案，本发明具有的技术效果是：

1、与现有技术相比，本发明采用环氧和金属铜粉共混的体系，解决了导电性、导热性及粘结性共存的问题；通过增韧剂、抗氧剂的选择，克服了胶体固化后易老化、冲击强度低的问题；通过溶剂的问题，解决了粘度的问题，使应用更加容易；通过各组分的优化配比，制备工艺的改善，解决了综合性能不佳的问题。

2、通过本发明的实施，可以使铜胶的导热、导电、粘结更好的体现出来，更适合于工业化生产，提高胶体的存储时间和产品的可靠性。具体地说，该胶体的固化温度低、固化时间短；导热系数可达20w/m.k，体积电阻达4.0×10^-3Ω/cm²以上，强度达20MPa以上。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，对本发明进一步说明：

实施例1

一种LED用环氧铜胶，该环氧铜胶的原材料配方包括以下组分及重量百分数含量：

铜粉        70％；

环氧树脂    15％；

增韧剂      2％；

固化剂      6％；

促进剂      3％；

溶剂        3％；

添加剂      1％。