[发明专利]一种高导热高可靠性紫外光固化型LED导电银胶及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种填充型LED导电银胶及其制备方法，特别涉及一种适用于大功率高亮度LED封装用的高导热高可靠性紫外光固化型导电银胶及其制备方法。

【背景技术】

发光二极管（LED，Lighting Emitting Diode）是一种特殊的半导体固体发光器件，具有节能、环保、体积小、全固态、寿命长、易控制等诸多优点，已被广泛应用于各种室内和户外显示屏、汽车以及背光源等行业，并成为照明产品中最有发展前景的新兴未来光源。LED作为一种新型的绿色光源产品，是未来的发展趋势，因此我国从中央到地方政府都在大力鼓励、支持以及扶持LED产业发展。据统计，我国2010年LED生产企业多达1200多家，员工达10万余人，产量达2000多亿支，产值超过300多亿元。

其中，导电胶是LED封装过程中非常重要和关键的成分。LED导电胶是具有一定导电能力的胶粘剂，主要功能是粘接、导电以及导热；其可以将LED芯片与基板牢固地粘接在一起，并使新连接的部分形成电的通路。伴随中国战略性新兴LED产业的迅猛发展，LED导电胶也成为了当前学术界和产业界的研究热点之一。

按照结构的不同，LED导电胶分为结构型和填充型两种类型。填充型LED导电胶主要成分包括树脂、溶剂、固化剂、颜填料、偶联剂等，其中每一种成分均起到不同作用。由于受到成本、价格等因素的影响，我国生产与使用的LED导电胶主要是填充型，即在传统的胶粘剂中加入可以导电的填料，比如金粉、银粉、铜粉、导电石墨粉等。其中，因为金粉价格极其昂贵，而铜粉与导电石墨粉等导电填料的导电性有所欠缺，因此我国所用的LED导电胶绝大多数是使用了银粉的填充型导电银胶。

据有关部门统计，2011年我国LED导电银胶的市场份额高达1.1亿元，其中90%左右的市场份额被美国Ablestik公司和日本住友公司所占据，8%左右市场份额被英国、法国、韩国等进口产品所占据，而国产LED导电银胶只占据2%左右。

LED导电银胶按照固化干燥方式的不同，其可主要分为热固化和光固化两种类型。其中，按照固化干燥温度的不同，热固化可分为室温、中温以及高温固化干燥。室温和中温下可固化干燥的LED导电银胶使用非常方便，但是其不便之处在于干燥所需时间较长，而且存储和施工条件要求比较严格；而高温固化型LED导电银胶虽然固化干燥速度快。但是高温会对其它器件产生很大的负面影响。光固化型LED导电银胶主要是依靠紫外光（UV）的照射而引起树脂预聚物发生固化交联发应，不仅固化干燥速度快，而且存储和施工条件要求不严，因此成为目前高端LED导电银胶的主流固化方式。

相关研究表明，随着LED芯片温度升高，LED的光通量会迅速下降，从而导致LED光衰较快增大及其使用寿命急剧缩短。因此，LED导电胶的导热性能成为LED封装中非常关键的技术问题。我国目前LED导电银胶中所用的树脂多为环氧树脂，这主要是因为环氧树脂具有优良的粘接能力、机械性能、耐水性、耐化学品性等性能。但是，环氧树脂的耐热性能和导热性能都有所欠缺，导致我国绝大多数LED导电银胶的导热性能无法完全满足国际制造科学中心（NCMS）关于商用表面安装导电胶的技术标准，尤其是随着近年来大功率高亮度LED的不断发展，对导电胶的导热性能要求越来越高。

同时，除了导热性能差，我国现有LED导电胶还存在其它诸多缺陷与不足，比如电导率低、粘接强度小、接触电阻不稳定、抗冲击性能差等。因此，开发出具有更高导热率、更高导电性、更优可靠性以及使用更方便的LED导电银胶已成为我国LED产业目前所急需解决的。

【发明内容】

本发明的目的是为了克服现有技术和产品的缺陷，提供一种电导率高，粘接强度大，接触电阻稳定，抗冲击性能好的高导热高可靠性紫外光固化型LED导电银胶。

本发明的另一目的是提供一种该导电银胶的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高导热高可靠性紫外光固化型LED导电银胶，其特征在于由以下重量份组分组成：

本发明中的硅溶胶共混改性环氧丙烯酸酯预聚物通过以下方法制备：

a、称取适量环氧甘油酯，在不断通入氮气的条件下将体系升温到60～80℃后慢慢滴加一定量的丙烯酸酯单体，控制在0.5～3h内滴加完毕，滴加完毕后升温至90～120℃，恒温反应至体系酸值降到4～8mgKOH/g时结束反应，冷却至室温出料，制得环氧丙烯酸酯预聚物；