一种型固态导电热熔银胶的制作方法

文档序号:14467286阅读:405来源:国知局

技术领域:

本发明涉及一种型固态导电热熔银胶。



背景技术:

导电银胶在电子、信息、电镀等行业被广泛应用,主要用于物体间的导电粘接。导电银胶广泛用于电磁屏蔽、电镀预涂层及柔性电路板(pei、pi)等基材,形成导电线路等领域。

现有的导电银胶通常采用环氧树脂作为导电银胶的基体树脂,添加橡胶等柔性大分子,利用长链柔性胺作为固化剂改善环氧树脂的脆性得到柔弹性的导电银胶,这种导电银胶呈液态。有苛刻的运输及储存要求,通常需要低温保存且开封后需要在极短的时间内使用,在正常生产中极容易造成浪费;生产中需要点胶设备,增加了前期投资及生产成本。液态银胶在固化后的附着力和电性能等性能都不错,但是经焊接后银层爆肚、开裂,膜层完全失效。

由于以上原因,现市场迫切需要一种易保存运输,生产工艺简单,粘结效果佳的导电银胶。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种易保存运输,生产工艺简单,粘结效果佳的一种型固态导电热熔银胶。

上述的目的通过以下的技术方案实现:

一种型固态导电热熔银胶,其组成包括:导电银胶基体,微米银粉,纳米银粉,所述的导电银胶基体的重量份数为10~50份,所述的微米银粉的重量份数为1~40份,所述的纳米银粉的重量份数为10~60份。

所述的一种型固态导电热熔银胶,所述的导电银胶基体的重量份数为10份,所述的微米银粉的重量份数为1份,所述的纳米银粉的重量份数为10份。

所述的一种型固态导电热熔银胶,所述的导电银胶基体的重量份数为50份,所述的微米银粉的重量份数为40份,所述的纳米银粉的重量份数为60份。

所述的一种型固态导电热熔银胶,所述的微米银粉的形状为片状或者球状,其粒径为1~5×103nm;所述的纳米银粉的形状为片状纳米银粉或球状纳米银粉。

所述的一种型固态导电热熔银胶,所述的片状纳米银粉的长度为2~8×103nm,所述的球状纳米银粉的粒径为1~5nm。

一种型固态导电热熔银胶的制备方法,本制备方法的第一步在80~90℃的恒温水浴下,将柔性添加剂加入分散剂中加热搅拌至完全溶解,最后再将固化剂、偶联剂以及环氧树脂缓慢的加入,搅拌加热至完全溶解,冷却后得到导电银胶基体;第二步将微米银粉和纳米银粉按照重量份数混合得到混合银粉,将混合银粉与导电银胶基体混合,研磨分散后轧制成膏状物体,即得到导电银胶。

所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,所述的导电银胶基体是由如下组分反应而成:聚酯多元醇的含量为30-50wt%、二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯(mdi)的含量为25-35wt%、甲苯二异氰酸酯(mdi)的含量为5-10wt%、1,4-丁二醇(1,4-bdo)扩链剂的含量为2-7wt%、芳香二胺扩链剂的含量为10-20wt%、添加剂的含量为0.1-2wt%;所述的添加剂选自钛白粉、硬酯酸锌、气相白碳黑中的一种或者几种,所述的芳香二胺扩链剂为2,4-二氨基-3,5-二甲硫基甲苯或2,6-二氨基-3,5-二甲硫基甲苯或二者的混合物;其中各组分总和为100wt%;其中所述的聚酯多元醇由乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇中的一种或多种的混合物与己二酸反应而成,数均分子量为2000~2200g/mol;所述的聚氨酯热熔胶的数均分子量为50000-100000g/mol。

所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,所述的导电银胶基体中的聚酯多元醇是通过如下方式进行制备:将乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇中的一种或者多种的混合物与己二酸按照醇酸摩尔比例1∶1.25加以混合,在催化剂钛酸丁酯的存在下,于140~220℃下进行反应7~10小时,然后抽真空,继续反应3~5小时,从而制备出聚酯多元醇。

所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,所述的导电银胶基体中的聚氨酯热熔胶的数均分子量为85000-95000g/mol。

所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,所述的微米银粉的形状为片状或者球状,其粒径为1~5×103nm;所述的纳米银粉为片状纳米银粉或球状纳米银粉,所述的片状纳米银粉的长度为2~8×103nm,所述的球状纳米银粉的粒径为1~5nm。

有益效果:

1.本发明结合了传统固态热熔胶胶与传统导电银胶的优点,制造了一种聚氨酯热熔胶添加一定粒度分布及颗粒形貌的银粉,其成品为固态,热熔后固化;聚氨酯热熔胶的分子量为95000~115000,具有低的热粘合温度,快速结晶性,易于储存及加工操作。

本发明固化后的银层能够获得较低的电阻率,并提高了生产效率与产品质量,降低了客户的使用及生产成本。

本发明的固态导电热熔银胶的相对分子质量、力学性能、熔融粘度、粘接强度等数值稳定,可在常温下贮存。

本发明的热熔胶经过smt回流焊后具有较高的粘接强度。

本发明的固态导电胶电阻率能达到3.5×10-5ω·cm,远高于国内普通导电银胶的2×10-4ω·cm。

本发明既解决了现有液态导电胶储存运输的不便,又简化了生产工艺流程,取消了点胶环节;并且胶体本身又具有很高的粘结性,有很高的经济价值。

具体实施方式:

实施例1:

一种型固态导电热熔银胶,其组成包括:导电银胶基体,微米银粉,纳米银粉,所述的导电银胶基体的重量份数为10~50份,所述的微米银粉的重量份数为1~40份,所述的纳米银粉的重量份数为10~60份。

实施例2:

实施例1所述的一种型固态导电热熔银胶,所述的导电银胶基体的重量份数为10份,所述的微米银粉的重量份数为1份,所述的纳米银粉的重量份数为10份。

实施例3:

实施例1所述的一种型固态导电热熔银胶,所述的导电银胶基体的重量份数为50份,所述的微米银粉的重量份数为40份,所述的纳米银粉的重量份数为60份。

实施例4:

实施例1所述的一种型固态导电热熔银胶,所述的导电银胶基体的重量份数为30份,所述的微米银粉的重量份数为30份,所述的纳米银粉的重量份数为30份。

实施例5:

实施例1所述的一种型固态导电热熔银胶,所述的导电银胶基体的重量份数为40份,所述的微米银粉的重量份数为20份,所述的纳米银粉的重量份数为50份。

实施例6:

实施例1或2或3或4或5所述的一种型固态导电热熔银胶,所述的微米银粉的形状为片状或者球状,其粒径为1~5×103nm;所述的纳米银粉的形状为片状纳米银粉或球状纳米银粉。

实施例7:

实施例6所述的一种型固态导电热熔银胶,所述的片状纳米银粉的长度为2~8×103nm,所述的球状纳米银粉的粒径为1~5nm。

实施例8:

一种型固态导电热熔银胶的制备方法,本制备方法的第一步在80~90℃的恒温水浴下,将柔性添加剂加入分散剂中加热搅拌至完全溶解,最后再将固化剂、偶联剂以及环氧树脂缓慢的加入,搅拌加热至完全溶解,冷却后得到导电银胶基体;第二步将微米银粉和纳米银粉按照重量份数混合得到混合银粉,将混合银粉与导电银胶基体混合,研磨分散后轧制成均匀的膏状物体,即得到导电银胶。柔性添加剂为乙丙胶,分散剂为六偏磷酸钠或三聚磷酸钠,固化剂为交联剂xr-500,偶联剂为三羟基的硅醇。

实施例9:

实施例8所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,本制备方法的第一步在80℃的恒温水浴下,将柔性添加剂加入分散剂中加热搅拌至完全溶解,最后再将固化剂、偶联剂以及环氧树脂缓慢的加入,搅拌加热至完全溶解,冷却后得到导电银胶基体;第二步将微米银粉和纳米银粉按照重量份数混合得到混合银粉,将混合银粉与导电银胶基体混合,研磨分散后轧制成均匀的膏状物体,即得到导电银胶。

实施例10:

实施例8所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,本制备方法的第一步在90℃的恒温水浴下,将柔性添加剂加入分散剂中加热搅拌至完全溶解,最后再将固化剂、偶联剂以及环氧树脂缓慢的加入,搅拌加热至完全溶解,冷却后得到导电银胶基体;第二步将微米银粉和纳米银粉按照重量份数混合得到混合银粉,将混合银粉与导电银胶基体混合,研磨分散后轧制成均匀的膏状物体,即得到导电银胶。

实施例11:

实施例8所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,本制备方法的第一步在85℃的恒温水浴下,将柔性添加剂加入分散剂中加热搅拌至完全溶解,最后再将固化剂、偶联剂以及环氧树脂缓慢的加入,搅拌加热至完全溶解,冷却后得到导电银胶基体;第二步将微米银粉和纳米银粉按照重量份数混合得到混合银粉,将混合银粉与导电银胶基体混合,研磨分散后轧制成均匀的膏状物体,即得到导电银胶。

实施例12:

实施例6所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,所述的导电银胶基体是由如下组分反应而成:聚酯多元醇的含量为30-50wt%、二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯(mdi)的含量为25-35wt%、甲苯二异氰酸酯(mdi)的含量为5-10wt%、1,4-丁二醇(1,4-bdo)扩链剂的含量为2-7wt%、芳香二胺扩链剂的含量为10-20wt%、添加剂的含量为0.1-2wt%;所述的添加剂选自钛白粉、硬酯酸锌、气相白碳黑中的一种或者几种,所述的芳香二胺扩链剂为2,4-二氨基-3,5-二甲硫基甲苯或2,6-二氨基-3,5-二甲硫基甲苯或二者的混合物;其中各组分总和为100wt%;其中所述的聚酯多元醇由乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇中的一种或多种的混合物与己二酸反应而成,数均分子量为2000~2200g/mol;所述的聚氨酯热熔胶的数均分子量为50000-100000g/mol。

实施例13:

实施例12所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,所述的导电银胶基体是由如下组分反应而成:聚酯多元醇的含量为30wt%、二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯(mdi)的含量为25wt%、甲苯二异氰酸酯(mdi)的含量为5wt%、1,4-丁二醇(1,4-bdo)扩链剂的含量为2wt%、芳香二胺扩链剂的含量为10wt%、添加剂的含量为0.1wt%;所述的添加剂选自钛白粉、硬酯酸锌、气相白碳黑中的一种或者几种,所述的芳香二胺扩链剂为2,4-二氨基-3,5-二甲硫基甲苯或2,6-二氨基-3,5-二甲硫基甲苯或二者的混合物;其中各组分总和为100wt%;其中所述的聚酯多元醇由乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇中的一种或多种的混合物与己二酸反应而成,数均分子量为2000g/mol;所述的聚氨酯热熔胶的数均分子量为50000g/mol。

实施例14:

实施例12所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,所述的导电银胶基体是由如下组分反应而成:聚酯多元醇的含量为50wt%、二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯(mdi)的含量为35wt%、甲苯二异氰酸酯(mdi)的含量为10wt%、1,4-丁二醇(1,4-bdo)扩链剂的含量为7wt%、芳香二胺扩链剂的含量为20wt%、添加剂的含量为2wt%;所述的添加剂选自钛白粉、硬酯酸锌、气相白碳黑中的一种或者几种,所述的芳香二胺扩链剂为2,4-二氨基-3,5-二甲硫基甲苯或2,6-二氨基-3,5-二甲硫基甲苯或二者的混合物;其中各组分总和为100wt%;其中所述的聚酯多元醇由乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇中的一种或多种的混合物与己二酸反应而成,数均分子量为2200g/mol;所述的聚氨酯热熔胶的数均分子量为100000g/mol。

实施例15:

实施例6或12所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,所述的导电银胶基体中的聚酯多元醇是通过如下方式进行制备:将乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇中的一种或者多种的混合物与己二酸按照醇酸摩尔比例1∶1.25加以混合,在催化剂钛酸丁酯的存在下,于140~220℃下进行反应7~10小时,然后抽真空,继续反应3~5小时,从而制备出聚酯多元醇。

实施例16:

实施例15或12所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,所述的导电银胶基体中的聚酯多元醇是通过如下方式进行制备:将乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇中的一种或者多种的混合物与己二酸按照醇酸摩尔比例1∶1.25加以混合,在催化剂钛酸丁酯的存在下,于140℃下进行反应7小时,然后抽真空,继续反应3小时,从而制备出聚酯多元醇。

实施例17:

实施例15或12所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,所述的导电银胶基体中的聚酯多元醇是通过如下方式进行制备:将乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇中的一种或者多种的混合物与己二酸按照醇酸摩尔比例1∶1.25加以混合,在催化剂钛酸丁酯的存在下,于220℃下进行反应10小时,然后抽真空,继续反应5小时,从而制备出聚酯多元醇。

实施例18:

实施例17所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,所述的导电银胶基体中的聚氨酯热熔胶的数均分子量为85000-95000g/mol。

实施例19:

实施例18所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,所述的导电银胶基体中的聚氨酯热熔胶的数均分子量为85000g/mol。

实施例20:

实施例18所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,所述的导电银胶基体中的聚氨酯热熔胶的数均分子量为95000g/mol。

实施例21:

实施例8所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,所述的微米银粉的形状为片状或者球状,其粒径为1~5×103nm;所述的纳米银粉为片状纳米银粉或球状纳米银粉,所述的片状纳米银粉的长度为2~8×103nm,所述的球状纳米银粉的粒径为1~5nm。

实施例22:

实施例21所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,所述的微米银粉的形状为片状或者球状,其粒径为1×103nm;所述的纳米银粉为片状纳米银粉或球状纳米银粉,所述的片状纳米银粉的长度为2×103nm,所述的球状纳米银粉的粒径为1nm。

实施例23:

实施例21所述的一种型固态导电热熔银胶的制备方法,所述的微米银粉的形状为片状或者球状,其粒径为5×103nm;所述的纳米银粉为片状纳米银粉或球状纳米银粉,所述的片状纳米银粉的长度为8×103nm,所述的球状纳米银粉的粒径为5nm。

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