[发明专利]一种单组份高性能导电银胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于导电银胶技术领域，具体涉及一种单组份高性能导电银胶及其制备方法。

背景技术

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、粘接温度低等优点，从而被广泛应用于微电子封装、IC封装、LED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温条件下存储，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，以提高银粉的导电性能。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明所要解决的第一个技术问题是通过以下技术方案来实现的：一种单组份高性能导电银胶，由以下质量份的原料制成：

进一步的，本发明提供的单组份高性能导电银胶，由以下质量份的原料制成：

更佳的，本发明提供的单组份高性能导电银胶，由以下质量份的原料制成：

在上述单组份高性能导电银胶的各原料中：

本发明所述的环氧树脂优选为双酚F型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、酚醛类环氧树脂和脂肪族缩水甘油醚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，同时这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。

进一步的，本发明所述的双酚F型环氧树脂优选为双酚F170环氧树脂或双酚F862环氧树脂。

本发明采用双酚F型环氧树脂等具有黏度低和良好的耐水性的树脂，将其作为本发明高性能导电银胶体系的主要成分，可以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。

本发明所述的固化剂优选为胺类、脲类和咪唑类等具有潜伏性碱性固化剂中的一种或几种；进一步的，其中本发明所述的胺类固化剂为双氰胺，所述的脲类固化剂为UR300。更进一步的，当所述的固化剂为双氰胺和UR300时，且二者的质量份配比为11:7时，固化效果更佳。

本发明选用潜伏性碱性固化剂，能够保证导电银胶在室温下不进行固化反应，而当温度升至特定的温度后，导电银胶才开始进行固化反应，这样有利于导电银胶在室温下的储存运输。

本发明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，更适合用于本发明的导电银胶的制备过程中。

进一步的本发明所述的有机短链二元酸的结构如下：

HOOC-(CH₂)_n-COOH，其中n＝0～8。

进一步的，该有机短链二元酸为己二酸。

本发明优选采用有胺类、脲类潜伏性固化剂为导电银胶的室温存储性能提供前提条件，另外添加有机二元酸，可以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：

本发明所述的导电填料优选为银粉，所述银粉的表面呈弱酸性。

本发明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，本发明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。

本发明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，可以增加银粉间的接触方式，从而提高导电胶的导电性能。