[发明专利]一种芯片封装用导电胶水及其制备方法

说明书

本发明公开了一种芯片封装用导电胶水及其制备方法，导电胶水包含重量组分的环氧树脂5～20份、导电剂20～85份、石墨烯0.1～10份、固化剂1～5份、改性树脂1～5份及其它助剂1～15份。本发明的芯片封装用导电胶水利用石墨烯优异的力学、传热、电性能、物理性能,将其与环氧树脂进行复合,不仅可以提高基体材料的强度、改善其韧性，同时提高其导电性能；采用高速动态真空混合技术加速体系混合，去除导电胶水中的空气和气泡，避免影响成品的导电性能。

技术领域

本发明属于导电胶水技术领域，具体地说，涉及一种芯片封装用导电胶水及其制备方法。

背景技术

导电胶水是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂，它通常以基体树脂和导电填料即导电粒子为主要组成成分，通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起，形成导电通路，实现被粘材料的导电连接。由于导电胶水的基体树脂是一种胶黏剂，可以选择适宜的固化温度进行粘接，如环氧树脂胶黏剂可以在室温至150℃固化，远低于锡铅焊接的200℃以上的焊接温度，这就避免了焊接高温可能导致的材料变形、电子器件的热损伤和内应力的形成。同时，由于电子元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展，铅锡焊接的0.65mm的最小节距远远满足不了导电连接的实际需求，而导电胶水可以制成浆料，实现很高的线分辨率。而且导电胶水工艺简单，易于操作，可提高生产效率，也避免了锡铅焊料中重金属铅引起的环境污染.所以导电胶水是替代铅锡焊接，实现导电连接的理想选择。

导电胶水种类很多，按导电方向分为各向同性导电胶水(ICAs,IsotropicConductive Adhesive)和各向异性导电胶水(ACAs,Anisotropic ConductiveAdhesives)。ICA是指各个方向均导电的胶黏剂，可广泛用于多种电子领域；ACA则指在一个方向上如Z方向导电，而在X和Y方向不导电的胶黏剂。一般来说ACA的制备对设备和工艺要求较高，比较不容易实现，较多用于板的精细印刷等场合，如平板显示器(FPDs)中的板的印刷。

按照固化体系导电胶水又可分为室温固化导电胶水、中温固化导电胶水、高温固化导电胶水和紫外光固化导电胶水等。室温固化导电胶水较不稳定，室温储存时体积电阻率容易发生变化，高温导电胶水高温固化时金属粒子易氧化，固化时间要求必须较短才能满足导电胶水的要求。国内外应用较多的是中温固化导电胶水(低于150℃)，其固化温度适中，与电子元器件的耐温能力和使用温度相匹配，力学性能也较优异，所以应用较广泛。紫外光固化导电胶水将紫外光固化技术和导电胶水结合起来，赋予了导电胶水新的性能并扩大了导电胶水的应用范围，可用于液晶显示电致发光等电子显示技术上，国外从上世纪九十年代开始研究，中国也开始研究。

导电胶水一般用于微电子封装、印刷电路板、导电线路粘接等各种电子领域中。国内生产导电胶水的单位主要有金属研究所等，国外企业有日本的日立公司、Three-Bond公司、美国Epoxy的公司、Ablistick公司，Loctite公司、3M公司和CHBOND公司等。已商品化的导电胶水种主要有导电胶水膏、导电胶水浆、导电涂料、导电胶水带和导电胶水水等，组分有单组分和双组分。

现今国内的导电胶水无论从品种和性能上与国外都有较大差距。国内市场上一些高尖端的领域使用的导电胶水主要以进口为主：美国的Ablistick公司、3M公司几乎占领了全部的IC和LED领域，日本的住友和台湾翌华也有涉及这些领域。日本的Three-Bond公司则控制了整个的石英晶体谐振器方面导电胶水的应用。国内的导电胶水主要使用在一些中、低档的产品上，这些导电胶水的导电率低，稳定性差。

中国电子产业正大量引进和开发SMT生产线，导电胶水在中国必然有广阔的应用前景。但中国在这方面的研究起步较晚，所需用的高性能导电胶水主要依赖进口，因此必须大力加强粘接温度和固化时间、粘接压力、粒子含量等因素导电胶水可靠性的影响的研究和应用开发，制备出新型的导电胶水，以提高中国电子产品封装业的国际竞争力。

发明内容