[发明专利]一种聚合物金属复合微球的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚合物金属复合微球的制备方法，属于新材料领域。区别于传统聚合物金属复合微球的制备之处在于原位引入柔性单体降低聚合物微球表面模量，并在聚合物微球表面构筑磷酸酯基团，附聚聚合物金属复合微球更大的形变能力，并增强聚合物层和金属层之间的界面结合力，使其在各向异性导电胶膜应用过程中不易发生金属界面玻璃，提高各向异性导电胶膜的可靠性。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，特别涉及一种用于各向异性导电胶膜的聚合物金属复合微球的制备方法。

背景技术

各向异性导电胶膜是一种新型绿色封装材料，可以实现在XY平面绝缘，在Z轴方向导电，被广泛应用于芯片封装领域。各向异性导电胶膜是由环氧树脂掺杂聚合物金属复合微球经初步固化而成，其中的聚合物金属复合微球充当其导电粒子，也是各向异性导电胶膜的核心组成部分。

目前，在文献报道中各向异性导电胶膜所使用的聚合物导电微球是以聚苯乙烯微球为模板，在微球表面通过化学镀的方法构建金属层，此金属层一般为金层。如专利CN102658071A中报道了一种利用分散聚合技术为手段制备聚苯乙烯微球，在将聚苯乙烯微球进行氯磺化处理，处理后的氯磺化微球可直接以巯基试剂进行巯基化，最后将巯基化的聚苯乙烯微球置于氯金酸酸中进行增长，制备出聚苯乙烯为核，金属金为壳的各项异性导电胶膜用聚合物金属复合微球。专利CN105478752A也是利用分散聚合技术制备单分散聚苯乙烯微球，然后利用硝酸对聚苯乙烯微球进行硝基化处理，再利用还原剂将微球表面的硝基还原成氨基，制备出氨基聚苯乙烯微球，最后将氨基聚苯乙烯微球在羧基修饰的金溶胶中进行增长，最终制备出各向异性导电胶膜用的聚苯乙烯基金导电微球。对比于传统的化学镀法，这两项专利技术制备的流程较短，制备效率较高。但制备出的聚苯乙烯导电微球的导电层的连续性较差，一般是纳米级别的金分散在聚苯乙烯微球表面，此种导电微球在制备导电胶膜的过程中容易发生断路。除短路之外，各向异性导电胶膜的应用的过程中容易出现的故障问题是短路，严重影响芯片性能。

因此，如何提供一种可有效地避免断路和短路的用于各向异性导电胶膜的聚合物金属复合微球是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种聚合物金属复合微球的制备方法，以分散聚合技术制备聚合物微球模板，以苯乙烯共聚丙烯酸酯微球为聚合微球，且该微球的结构采用分子设计原理是核壳式渐变结构，合成里共聚的苯乙烯成分较多，保障微球的模量；微球外部丙烯酸酯含量较多，赋予微球更大的形变能力。此外，在微球表面引入的磷酸酯基团，可以增强聚合物与金属层之间的界面结合力，保障微球在形变过程中金属层的紧密结合成度，进而增大了导电微球在电子封装过程中的可靠性，并解决了微球压缩过程中金属层剥离的问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种聚合物金属复合微球的制备方法，以下步骤中的物料均以质量份数计，具体包括以下步骤：

(1)将稳定剂1～10份、单体A 1～30份、单体B 1～30份置于反应釜中加入溶剂100份使其完全溶解，然后通氮气置换反应釜中的空气1～3次，之后将反应釜升温至50～90℃，加入引发剂0.1～3份反应3～12h后，向反应釜滴加反应单体A 1～10份和反应单体B2～10份，反应18h后向反应釜滴加反应单体C1～3份，滴加完毕后继续反应2～4h出料，3000～10000rpm转速离心并醇洗2～4次后置于真空烘箱中20～50℃干燥12～48h，即可以获得表面带有磷酸酯基团的苯乙烯丙烯酸酯共聚物微球；

(2)向100份浓酸中加入所述步骤(1)获得的共聚物微球1～20份后分散均匀，20～80℃处理0.5～5h，水洗、醇洗交替洗涤2～4次后3000～10000rpm转速离心分离，利用真空烘箱20～50℃烘干，得磺化共聚物微球；

(3)以可溶性性锡盐的和盐酸质量比1:(1～3)的比例加入至水中混合得到敏化液，所述敏化液中可溶性锡盐浓度在5～100g/L；