[发明专利]一种导热导电银胶及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种导热导电银胶及其制备方法与应用，涉及银胶技术领域。本发明所述导热导电银胶包含如下重量份的成分：含乙烯基的聚硅氧烷100份、含硅氢键的聚硅氧烷4～10份、银粉900～1200份、硅烷偶联剂5～10份和催化剂3～9份；所述催化剂的制备方法为：将铂金水、乙醇、乙烯基硅油混合均匀，在75～90℃下搅拌，同时加入聚乙二醇，搅拌1～3h，随后冷却至室温，以六甲基二硅氧烷冲洗2～3次，然后在35～45℃下真空干燥2～3h，得到所述催化剂。本发明通过在银胶中添加自制的催化剂，使得该导热导电银胶可以在室温下储存；此外，本发明所述导热导电银胶的粘结剪切力可达3～5.5MPa，耐200～260℃回流焊10次以上，导热率可达30～50W/m·K，电阻率仅为0.0005Ω·cm，具有优良的综合性能。

技术领域

本发明涉及银胶技术领域，尤其涉及一种导热导电银胶及其制备方法与应用。

背景技术

近年来电子装备对核心器件厚膜混合集成电路的需求越来越高，厚膜产品在高功率、高效率、大电流、小体积等指标上要求越来越高。在电子、电器产品的生产过程中，经常需要用导热材料来进行灌封作业，以达到密封、排热效果。高导热导电银胶是一款特别为半导体芯片而开发的芯片粘接胶，可以提供高的热交换通道，在高温的工作环境下能保持好的粘接性和电器连接作用。现有的有机硅导热材料虽有一定的粘接力，但与环氧树脂的导热材料相比粘接力有较大差距。同时有机硅导热材料一般制成单剂，需要在零下30度贮存，给使用和运输带来高成本。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种可在室温贮存，并且具有较高的导热率、导电性以及粘结性的银胶及其制备方法与应用。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种导热导电银胶，包含如下重量份的成分：含乙烯基的聚硅氧烷100份、含硅氢键的聚硅氧烷4～10份、银粉900～1200份、硅烷偶联剂5～10份和催化剂3～9份；

所述催化剂的制备方法为：将铂金水、乙醇、乙烯基硅油混合均匀，在75～90℃下搅拌，同时加入聚乙二醇，搅拌1～3h，随后冷却至室温，以六甲基二硅氧烷冲洗2～3次，然后在35～45℃下真空干燥2～3h，得到所述催化剂。

本发明通过在银胶配方中加入硅烷偶联剂，显著提升了银胶对基材的粘结力。同时，本发明提供了一种自制的催化剂，通过添加该催化剂，使得银胶可以在室温下贮存，与传统导热材料相比，可以节省能源，降低贮存和运输成本。

优选地，所述催化剂中铂金水、乙醇、乙烯基硅油、聚乙二醇的质量比为铂金水：乙醇：乙烯基硅油：聚乙二醇＝2～4:80～120:1～3:280～320。

通过对催化剂中各成分的配比进行选择，并使用六甲基二硅氧烷进行冲洗，可以保证银胶在室温下贮存1年也不变质。

优选地，所述银胶包含如下重量份的成分：含乙烯基的聚硅氧烷100份、含硅氢键的聚硅氧烷6～8份、银粉950～1100份、硅烷偶联剂6～9份和催化剂4～8份。通过对各成分的含量进行优选，银胶的综合性能得到了显著的提升。

优选地，所述银粉为纳米银粉，所述银粉的平均粒径为5～20nm；所述硅烷偶联剂包含γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、环氧改性有机硅增粘剂、钛酸酯螯合物中的至少一种；所述含乙烯基的聚硅氧烷包含乙烯基甲基硅油、乙烯基甲基硅树脂、乙烯基苯基硅油、乙烯基苯基硅树脂、乙烯基环氧改性硅树脂中的至少一种；含氢健的聚硅氧烷包含甲基含氢硅油、甲基含氢硅树脂、苯基含氢硅油、苯基含氢硅树脂、甲基端含氢硅油、甲基侧含氢硅油、甲基高含氢硅油中的至少一种。

同时，本发明还公开了一种导热导电银胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)将含乙烯基的聚硅氧烷、含硅氢键的聚硅氧烷、银粉、硅烷偶联剂混合均匀，再经高速分散机搅拌混合均匀；