[发明专利]一种电子封装用阻燃导电胶及制备方法

说明书

本发明涉及电子材料领域，提供了一种电子封装用阻燃导电胶及制备方法。通过将硅烷偶联剂处理铜粉负载在碳气凝胶，然后加入基体胶中充分混均，接着与负载阻燃剂和固化剂的二氧化硅气凝胶、增塑剂混合均匀，即得电子封装用阻燃导电胶。该方法通过碳气凝胶负载超细铜粉，有效保护铜粉不被氧化；二氧化硅气凝胶负载阻燃剂分散于导电胶中，制得的导电胶具有阻燃效果，通过负载阻燃剂，不影响导电胶的粘接使用性，同时制备工艺简单，制备成本大大降低，有效拓宽了铜粉导电胶在电子封装领域的应用。

技术领域

本发明涉及电子材料领域，具体涉及导电胶的制备，特别是涉及一种电子封装用阻燃导电胶及制备方法。

背景技术

在电子封装领域，锡铅焊料所引起的环境污染越来越引起人们的关注。作为锡铅焊料的替代品，导电胶具有环境友好、加工条件温和、工艺简单等优点，已经引起人们的广泛兴趣。然而导电胶普遍存在电导率较低等问题。因此，研制性能优良、能够取代传统铅锡焊料的导电胶成为人们研究的焦点。

导电胶通常是由基体树脂和导电填料两大部分组成的。其中，导电填料主要是金属粉末（Ag、Cu、Ni等），银粉兼具导电性好和抗氧化能力强的优点，但是价格昂贵，且在湿热环境下容易发生银迁移现象，造成银导电胶电阻不稳定；铜粉价格较低，导电性好，但其抗氧化能力差，长期暴露在空气中表面易形成氧化膜从而对其电性能有很大影响。

中国发明专利申请号201410521991.8公开了一种银包铜粉导电胶，采用低温烧结技术，利用纳米银粉粒子熔融，填充银包铜粉的接触间隙，增加相邻银包铜粉间的接触面积，减少与基质的接触点，从而增强电阻率；采用聚氨酯改性环氧树脂作为基体树脂，显著提高了导电胶的冲击能力和抗震动的能力。

中国发明专利申请号201711168036.0公开了一种有机硅导电胶的制备方法，包括以下步骤：（1）按重量份数计，称取聚二甲基硅氧烷20~30份、石墨烯0.5~1.5份、AS树脂0.5~3份、丁苯橡胶20~30份、聚乙烯醇缩甲醛树脂10~15份、N,N-二甲基甲酰胺10~20份、脲醛树脂3~4份、铜粉5~9份、四氢邻苯二甲酸酐1~3份加入混合器中，在70~80℃下搅拌10~20min，得预混料；（2）将预混料加入到挤出机中挤出得到有机硅导电胶，挤出机的转速为120~130r/min。

中国发明专利申请号201710271702.7公开了一种单组分银包铜导电胶，其制备原料包括如下重量份的组分：银包铜粉50~65份、聚氨酯改性环氧树脂40~55份、潜伏性固化剂1~6份、催化剂0.5~3份、抗氧剂0.5~2份。该发明所述的导电胶，由于采用聚氨酯改性树脂，其自身粘度较低，可省去稀释剂的使用，这既节省了原料成本，也可省去脱泡处理的操作，同时保证了导电胶的力学性能及电阻率不受稀释剂的影响，具有多方面的积极意义。

中国发明专利申请号201711161665.0公开了一种抗氧化导电胶制备方法。该发明自制得到硫酸铜溶液和还原溶液，两者共混得到反应液，并经处理得到超细铜粉，将超细铜粉分散于去离子水后与银氨溶液混合反应，经处理得到银包铜粉，将银包铜粉和聚氨酯颗粒掺入稀释的热熔环氧树脂中，继续掺入二乙烯三胺、磷酸三丁酯，得到抗氧化导电胶。

根据上述，现有方案中用于导电胶用铜粉的抗氧化工艺均存在一定缺陷：镀银铜粉保留了银良好的导电性，而且银包覆层有效的防止了铜的氧化，其成本依旧相对较高，并且银镀层与铜粉的结合力不强，导致使用过程中镀层脱落的现象；采用醛类、胺类等作为还原剂，将铜粉表面氧化物进行还原，改善导电性能，但是不能持久地还原，并且导电胶耐热性较差，高温易产生分解。同时导电胶中直接分散阻燃剂影响导电胶的粘接效果。

发明内容

针对目前应用较广的铜粉导电胶抗氧化工艺存在无法实现持久改性的缺陷，同时导电胶中直接添加阻燃剂影响粘接效果的问题，本发明提出一种电子封装用阻燃导电胶及制备方法，一方面有效提高了导电胶的抗氧化性能，同时使导电胶具有阻燃效果的同时不影响粘接性。并且制备过程简单，拓宽了铜粉导电胶在电子封装领域的应用。