环氧树脂基各向异性导电胶膜的配方及制备方法组成比例

技术编号:11553478 阅读:67 留言:0更新日期:2015-06-04 02:19
本发明专利技术公开了一种环氧树脂基各向异性导电胶膜的配方和制备方法,所述配方按重量计包括:液体双酚A型环氧树脂28-32份;固体双酚A型环氧树脂13-17份;双酚F型环氧树脂18-22份;双酚S型环氧树脂18-22份;线型酚醛环氧树脂13-17份;导电粒子10-25份;潜伏性固化剂双氰胺11-13份;固化促进剂2-6份;分散剂2-4份;稳定剂4-6份;增韧剂25-30份;稀释剂30-35份;硅烷偶联剂4-6份。所述制备方法采用前述配方。实验证明,本发明专利技术最终得到的ACAF配方具有良好的贮存稳定性和热稳定性,且可在低温下实现快速固化,其机械性能、电学性能等也能满足使用要求。

【技术实现步骤摘要】
环氧树脂基各向异性导电胶膜的配方及制备方法
本专利技术涉及一种各向异性导电胶膜(ACAF)的配方和制备方法,属于功能性聚合物基复合材料的制备领域,主要应用于挠性电路与电子元器件的封装互连以及液晶显示器与驱动电路和芯片的连接上。
技术介绍
随着微电子技术的飞速发展和它的应用前景日益广阔,对集成电路集成度的要求越来越高,电子元器件尺寸和引线间距随之不断缩小,封装的密度不断提高而体积却相对缩小。高的I/O密度要求连接材料具有很高的线分辨率,传统的锡铅焊接工艺只能满足间距大于0.065mm的连接,对于0.065mm以下的高I/O数的要求无法满足,且温度高(>230℃),产生的热应力容易损坏元器件和基板,随着器件集成度的不断提高,显然已经不能满足工艺要求,迫切需要开发新型连接材料。为适应这一发展趋势,近年来一种更方便、更环保、成本低廉的连接材料-各向异性导电胶(ACAF)的应用正在悄然兴起。它开始主要应用在液晶显示器与驱动电路和芯片的连接上,渐渐发展到笔记本电脑、手机、数码相机、掌中宝等电子产品的集成电路(IC)上,随着其应用范围的不断发展,必将会成为锡-铅焊替代品。ACAF是由导电粒子、粘结剂、固化剂及各种添加剂组成的,具有导电性、粘接性和绝缘性的电子、电气各向异性高分子薄膜,其中导电粒子赋予ACAF以导电性能,粘结剂赋予ACAF以连接性能(粘接性和绝缘性)。导电粒子是导电胶导电性能的基础,一般有碳、金属、金属氧化物及一些复合材料,而目前ACAF中所用导电粒子均为复合材料,一般是将金、银、镍等金属粒子镀在塑料小球上制备而成,比如表面镀镍和金的聚合物微球(CN1294166,JP2001207133),这也是最先进的技术。由于热固性树脂的耐热性、耐湿性、耐药品性能优异,目前应用型ACAF中的粘结剂基体大都是各种热固性环氧树脂(JP0312960,US5330684,CN1294166),尤其是各种双酚A型环氧树脂,比如E-44,E-20,E-51等。环氧树脂的固化剂均使用潜伏性固化剂,如双氰胺、己二酸二酰肼、聚酰胺以及各种咪唑衍生物等(JP03129607,JP09165435,CN200710097204.1)。针对导电胶在使用中存在的一些问题,如贮存稳定性、耐热性、耐冲击性、可涂布性以及粘接性等,除主剂环氧树脂和导电粒子外,在导电胶中添加各种配合组分是十分必要的,添加剂主要有稳定剂、固化促进剂、增韧剂、偶联剂以及稀释剂等,用以改善或提高胶黏剂的某项性能。如添加稳定剂改善树脂的贮存稳定性,添加固化促进剂降低树脂固化温度和缩短固化时间,添加增韧剂提高树脂的韧性,添加稀释剂改善树脂的可涂布性以及添加偶联剂提高树脂的粘接性等。最近一系列性能优异的环氧型ACAF已相继研制成功并开始应用于半导体封装、柔性印制线路板保护膜及精细间距的互连等方面(JP2001-019930,JP2001-181563,JP2002-235061,US6194523)。如可控制交联和固化速率、有优良耐热性、粘性和应力松弛性的环氧型ACAF;耐冲击性和可热压性优良,可靠性高的环氧型ACAF;耐湿气性、高温粘结性优异的环氧型ACAF;能在常温下固化的各向异性导电胶(CN200910150869.3)以及能用紫外光固化的各向异性导电胶(CN02104074.5)等。专利CN200510018856.2报道了一种含有氧化-还原引发体系微胶囊的各向异性导电胶膜。其特征在于将氧化-还原引发体系制备成微胶囊,屏蔽其活性,使各向异性导电胶膜达到室温储存性能稳定的效果。专利CN200510111920.1报道了一种各向异性导电胶及其制备方法,该导电胶中的微纳米填充材料能降低导电胶的热力学膨胀系数,并在湿热环境下具有自氧化牺牲性。专利JP-10-147762报道了一种自由基聚合树脂型ACAF,提出了可以兼顾低温快速固化和贮存稳定性的热固性成分和聚合引发剂的组合:选择乙烯酯树脂等自由基聚合性树脂(热固性成分)和l,1,3,3-四甲丁基过氧化-2-乙基己酸酯等有机过氧化物(聚合引发剂)组成的聚合体系。可见,在ACAF制造中,材料的选择和配比乃至工艺条件都是非常重要的,如何以最佳的材料按最佳的配比制成性能优异、成本低廉的ACAF产品是需要不断研究的一大热点。以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案,其并不必然属于本专利申请的现有技术,在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下,上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种环氧树脂基各向异性导电胶膜的配方和制备方法,力求以较佳的成分配比制成具有较高性能,如优良的可加工性能、耐热性能、电性能以及机械性能的产品。一种环氧树脂基各向异性导电胶膜的配方,按重量计包括:与现有技术的相比,本专利技术的上述方案,采用的混合树脂胶中,液体双酚A型环氧树脂,如E-44或E-51,赋予胶膜较高的粘结强度;固体双酚A型环氧树脂,如E-31或E-20,减小胶膜的粘性和溢胶现象的发生;双酚F型环氧树脂,特点是粘度小,不到双酚A型环氧树脂粘度的1/3,固化物性能与双酚A型环氧树脂几乎相同,但耐热性稍低而耐腐蚀性稍优;双酚S型环氧树脂,以强极性的砜基取代了双酚A型环氧树脂的异丙基,提高了树脂的耐热性和热稳定性,砜基还提高了粘结力,增加了环氧基的开环活性,特点是高温下强度高,热稳定性、化学稳定性及尺寸稳定性好;线型酚醛环氧树脂(EFN),如F-44或F-51,兼具酚醛树脂和双酚A型环氧树脂的优点,特点是环氧基含量高,树脂粘度大,固化物交联密度大,具有优良的热稳定性、力学性能、电绝缘性、耐水性和耐腐蚀性。实验证明,最终得到的ACAF具有良好的贮存稳定性和热稳定性,且可在低温下实现快速固化,其机械性能、电学性能等也能满足使用要求。优选地:所述导电粒子为镀镍或镀金的聚苯乙烯微球,微球的粒度为4-6μm。所述固化促进剂为N-对氯代苯基-N’,N’-二甲基脲或2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚的三(2-乙基己酸)盐。前者是对双氰胺的固化促进效果特别显著的一种脲的衍生物,后者对高温固化体系有明显的促进作用。所述分散剂为气相SiO2。气相SiO2有助于双氰胺在环氧树脂中均匀分散并具有触变性。所述稳定剂包括:N-苯基-β-萘胺2-3份和2,6-二叔丁基对甲酚2-3份。两种稳定剂分属链转移剂和位阻酚类,可用来减少环氧树脂存放时发生聚合反应的时间,提高树脂的贮存稳定性,优选两者重量比1:1。所述增韧剂为:丁腈橡胶增韧剂,如端羧基液体丁腈-22、无规羧基液体丁腈-1002或液体丁腈-40等,因为丁腈橡胶对环氧树脂胶粘剂的增韧改性相比于其他增韧剂具有更优的效果。所述稀释剂为:环氧类活性稀释剂,如丁基缩水甘油醚(BGE)、苯基缩水甘油醚(PGE)、烯丙基缩水甘油酯(AGE)、甲基丙烯酸缩水甘油醚(GMA)、聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGGE)或聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGGE)等,它们带有活性基团,可参与树脂的固化反应并成为固化产物的一部分,这样就消除了使用非活性稀释剂所带来的弊病,比如容易在固化物尤其是固化膜中因蒸发逸出而留下气泡、针眼、空洞等缺陷。偶联剂选用硅烷偶联剂以改进界面本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种环氧树脂基各向异性导电胶膜的配方,其特征在于,按重量计包括:

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂基各向异性导电胶膜的配方混合物,其特征在于,按重量计包括:2.根据权利要求1所述的配方混合物,其特征在于:所述导电粒子为镀镍或镀金的聚苯乙烯微球,微球的粒度为4-6μm。3.根据权利要求1所述的配方混合物,其特征在于:所述固化促进剂为N-对氯代苯基-N’,N’-二甲基脲或2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚的三(2-乙基己酸)盐。4.根据权利要求1所述的配方混合物,其特征在于:所述分散剂为气相SiO2。5.根据权利要求1所述的配方混合物,其特征在于:所述稳定剂包括:N-苯基-β-萘胺2-3份2,6-二叔丁基对甲酚2-3份。6.根据权利要求1所述的配方混合物,其特征在于:所述增韧剂为:丁腈橡胶增韧剂。7.根据权利要求1所述的配方混合物,其特征在于:所述稀释剂为:环氧类活性稀释剂。8.一种采...

【专利技术属性】
技术研发人员:张双庆
申请(专利权)人:广东丹邦科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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