本发明属于半导体材料领域,具体为一种室温固化导电胶。
背景技术:
作为电子封装领域传统封装材料--焊料的替代者,导电胶具有很多优点:环境友好,无有毒金属,工艺中无需预清洗和焊后清洗,固化温度温和,大大降低了对电子器件的热损伤和内应力,特别适用于热敏性材料和不可焊接的材料。导电胶的诸多优点适应了当今电子器件小型化、轻薄化、集成化的发展趋势,被广泛的应用在ic封装、led封装、太阳能电池、射频天线等微电子封装领域。
现有技术中导电胶的银含量较高,一般不低于70%,这就造成了导电银胶的造价一直居高不下,银铜复合物既可以保持较高的导电性,又可以规避铜粉的易氧化问题。导电胶的固化条件苛刻,固化时间长和存储性能差也是导电胶存在的问题。因此,研制一种室温固化,固化时间短,室温存储,成本低的导电胶显得尤为重要。
技术实现要素:
为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种可室温固化导电胶,能够室温长时间保存,缩短固化时间,提高效率;极大的降低成本,同时解决了导电胶易氧化的现状。
本发明是采用如下的技术方案实现的:
一种室温固化导电胶,按质量百分数含量的组成如下:基础树脂5-30%,导电填料40-70%,稀释剂15-40%,助剂1-5%,固化剂5-20%,促进剂1-7%。
其中,基底树脂为热固性树脂。热固性树脂可以是但不限于缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂中的一种或多种。环氧树脂具体为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、线性酚醛型环氧树脂、脂肪族环氧树脂中的一种或多种。
导电填料包括但不局限于片状银粉、球状银粉、树枝状银粉、片状银包铜粉、颗粒状银包铜粉、树枝状银包铜粉中的一种或多种。
稀释剂可以但不限于活性稀释剂、惰性稀释剂中的一种或多种。稀释剂具体为缩水甘油醚、丙酸乙酯、甲酸异丁酯、丙酸甲酯、乙酸丁酯、丙酮、甲苯中的一种或多种的混合物。
助剂包括但不限于偶联剂、增稠剂、导电促进剂中的一种或多种。偶联剂可以是但不限于k-550、k-570中的一种或多种。增稠剂可以是但不限于羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、醋酸纤维素钙中的一种或多种。导电促进剂可以是但不限于β-苯丙烯醛或邻羟基苯甲醛中的一种或多种。
固化剂包括但不限于胺类固化剂、酸苷类固化剂、咪唑类固化剂、潜伏型固化剂中一种或多种。固化剂具体为二苯甲酮亚胺、酮亚胺、三氟化硼乙胺络合物中的一种或多种。
促进剂可以是但不限于2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑、含胺硼酸酯、脂肪族多胺中的一种或多种。
本发明的导电胶制备方法如下:将环氧树脂和助剂溶于稀释剂中充分溶解,加入固化剂、促进剂、导电填料,混合均匀即可。
本发明的室温固化导电胶不仅有较高的导电性能和附着力,而且形成的涂层能于室温15min内表干,极大的降低了固化时间;使用银铜复合物代替纯银粉,大大的降低了导电胶的成本;制备方法工艺简单,使用方便,可于室温下长期存储。
本发明具有如下优点:
1、本发明采用混合形貌包覆粉体,包覆粉体的载流子浓度高于未包覆粉体,片状、树枝状导电填料在相同添加量的情况下,提供的接触点较多,容易形成导电通路;包覆粉体克服了纯银粉的腐蚀作用和铜粉本身的氧化现象。
2、本发明低温快速固化导电胶,性能与国内银导电胶相当,同时,采取室温固化的方式,避免了高温对使用材料的影响,成本大幅降低,更环保。
3、本发明低温快速固化导电胶,采用单组分体系,避免了使用过程中现用现配,使用方便。
本发明产品长期置于室温下,体积电阻率和附着力不受影响,稳定性高,便于储存,可长期使用。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施例进行详细说明。
实施例1
一种室温固化导电胶,包括基底树脂、固化剂、促进剂、导电填料、稀释剂、助剂,原料及质量百分数含量如下:
环氧树脂e5110%
片状银粉50%
甲酸丁酯30%
甲基纤维素2%
酮亚胺7.5%
2-乙基-4-甲基咪唑0.5%。
导电胶制备过程和步骤如下:
将上述原料配方中规定质量的环氧树脂e51、甲基纤维素溶于甲酸丁酯中,随后加入规定质量的酮亚胺、2-乙基-4-甲基咪唑、片状银粉,混合均匀,即得到室温固化导电胶。
性能测试:将制得的导电胶刮涂在玻璃基板上,制成长8.5cm,宽1cm的导电膜。用万用表测得表面电阻为4ω。根据gb/t1728测得涂层室温表干时间为15min,室温固化时间为3h。
实施例2
一种室温固化导电胶,包括基底树脂、固化剂、促进剂、导电填料、稀释剂、助剂,原料及质量百分数含量如下:
环氧树脂e5110%
片状银粉60%
甲酸丁酯20%
甲基纤维素2%
酮亚胺7%
2-乙基-4-甲基咪唑1%。
导电胶制备过程和步骤如下:
将上述原料配方中规定质量的环氧树脂e51、甲基纤维素溶于甲酸丁酯中,随后加入规定质量的酮亚胺、2-乙基-4-甲基咪唑、片状银粉,混合均匀,即得到室温固化导电胶。
性能测试:将制得的导电胶刮涂在玻璃基板上,制成长8.5cm,宽1cm的导电膜。用万用表测得表面电阻为3.2ω。根据gb/t1728测得涂层室温表干时间为17min,室温固化时间为3.5h。
实施例3
一种室温固化导电胶,包括基底树脂、固化剂、促进剂、导电填料、稀释剂、助剂,原料及质量百分数含量如下:
环氧树脂e519%
片状银包铜粉55%
乙酸丁酯26%
乙基纤维素2%
酮亚胺7.5%
2-甲基咪唑0.5%。
导电胶制备过程和步骤如下:
将上述原料配方中规定质量的环氧树脂e51、乙基纤维素溶于乙酸丁酯中,随后加入规定质量的酮亚胺、2-甲基咪唑、片状银包铜粉,混合均匀,即得到室温固化导电胶。
性能测试:将制得的导电胶刮涂在玻璃基板上,制成长8.5cm,宽1cm的导电膜。用万用表测得表面电阻为2.5ω。根据gb/t1728测得涂层室温表干时间为10min,室温固化时间为3h。
实施例4
一种室温固化导电胶,包括基底树脂、固化剂、促进剂、导电填料、稀释剂、助剂,原料及质量百分数含量如下:
环氧树脂e519%
树枝状银包铜粉55%
丙酸乙酯26%
乙基纤维素2%
酮亚胺7.5%
2-甲基咪唑0.5%。
导电胶制备过程和步骤如下:
将上述原料配方中规定质量的环氧树脂e51、乙基纤维素溶于丙酸乙酯中,随后加入规定质量的酮亚胺、2-甲基咪唑、树枝状银包铜粉,混合均匀,即得到室温固化导电胶。
性能测试:将制得的导电胶刮涂在玻璃基板上,制成长8.5cm,宽1cm的导电膜。用万用表测得表面电阻为2.8ω。根据gb/t1728测得涂层室温表干时间为11min,室温固化时间为2.8h。
应当指出,对于本技术领域的一般技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和应用,这些改进和应用也视为本发明的保护范围。