本发明专利技术涉及片状/枝状镀银铜粉、可替代传统高银含量的绿色无卤低银含量经济型环氧导电胶及其制备方法。片状/枝状镀银铜粉，其形貌为片状和/或枝状，铜粉表面银的面积包覆率为90～95％，镀银铜粉中锌铝合金的含量小于15wt％。可替代传统高银含量的绿色无卤低银含量经济型导电胶，它由以下重量百分比的各原料组成：片状/枝状镀银铜粉60～90％，微米级银粉0～30％，环氧树脂6～12％，活性稀释剂1～8％，增韧树脂1～6％，固化剂1～3％，固化促进剂0～1％，偶联剂0.5～2％。本发明专利技术提供的片状/枝状镀银铜粉，Cu表面银包覆率高，导电性能优异，进而由其制备得到的导电胶性能优异，价格低、本征导电性好。
【技术实现步骤摘要】
一种片状/枝状镀银铜粉及可替代传统高银含量的绿色无卤低银含量经济型导电胶
本专利技术涉及一种导电胶及其制备方法，特别涉及一种环氧树脂导电胶及其制备方法。可广泛用于电子及微电子封装。
技术介绍
在微电子封装领域，锡铅焊料所引起的环境污染越来越引起人们的关注，减少或限制对铅的使用已成为必然趋势，2004年开始日本禁令电子产品中铅的使用，在欧洲已经立法禁令和限制铅在连接中的使用，而美洲国家也有效仿的趋势。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、工艺简单和线分辨率小等优点，已经引起人们的广泛兴趣。大力发展导电胶取代锡铅焊料，对电子技术的发展以及环境的保护有着极其重要的意义，随着对导电胶性能研究的更加广泛，导电胶代替锡铅焊料已经成为一种趋势。然而导电胶普遍存在电导率较低和接触电阻不稳定差等问题。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。导电胶按基体组成可分为结构型和填充型两大类。结构型是指作为导电胶基体的高分子材料本身即具有导电性的导电胶；填充型是指通常胶粘剂作为基体，而依靠添加导电性填料使胶液具有导电作用的导电胶。目前导电高分子材料的制备十分复杂、离实际应用还有较大的距离，因此广泛使用的均为填充型导电胶。填充型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。而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，其成本相对于银粉大大地降低。因此，它可作为较为理想的导电填料。但目前工业中制备的镀银铜粉也存在一些问题：铜粉表面没有完全被银膜覆盖，其导电性、抗氧化性仍然低于纯银粉；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。这些问题限制了镀银铜粉在电子封装领域的应用。专利技术专利(专利号CN101244459)公开了利用稀土的改性作用，铜粉化学镀前活化、敏化及化学镀的过程中采用超声波辅助，所获得镀银层分布均匀、表面光滑，有较高的导电率和抗氧化性。目前已有研究报道熔融法制备银合金添加稀土元素可改善抗氧化性能，但上述专利中在其镀银层中含有的少量的稀土金属未经熔融形成稳定金相的情况下是否能改善抗氧化性尚待探讨。专利技术专利(专利号CN101709461)为一种铜粉置换的化学镀银的方法，需要含钯盐成分的催化液预处理，在铜粉表面预植离散的钯质点。专利技术专利(专利号CN1369341)中制备出了树枝状银粉，该制备方法需在超细铜粉的悬浊液中加入适量的高分子保护的银离子，使银离子与铜发生置换反应，最后得到树枝状超细的纯银粉。该方法中铜仅为置换金属，最终会消耗完全，且其引入了高分子保护剂，也给银粉的洗涤收集带来麻烦。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种片状/枝状镀银铜粉、可替代传统高银含量的绿色无卤低银含量经济型环氧导电胶及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种片状/枝状镀银铜粉，形貌为片状和/或枝状，铜粉表面银的面积包覆率为90～95％，镀银铜粉中锌铝合金的含量小于15wt％。按上述方案，上述片状/枝状镀银铜粉是以扩散型预合金(pre-diffusedalloypowder)铜粉(多元金属粉/合金粉)为基底，经化学镀银后经后处理得到的，所述扩散型预合金铜粉按重量百分比计由0～15wt％银粉、70～90wt％铜粉、1～25wt％锌铝合金粉混合球磨得到的，其中：铜粉粒径＞银粉粒径≥锌铝合金粉粒径。按上述方案，所述锌铝合金(锌铝合金)粉含铝量1～3wt％。按上述方案，所述扩散型预合金铜粉是先在超声条件下，经过丙酮，稀酸，去离子水清洗后再进行化学镀银。按上述方案，所述球磨为高能球磨机球磨，所述高能球磨机为振动式球磨机、搅拌式球磨机、行星式球磨机中的一种，球磨罐为钢材质，磨球采用钢球或高密度锆球，另配备夹套冷却系统，以控制球磨时体系温度不高于200℃；球磨时间为1～72小时。按上述方案，所述球磨得到的扩散型预合金铜粉的粒径为0.1～15微米。按上述方案，所述化学镀银液组成：可溶性银盐：10～50g/L，还原剂：5～25g/L，络合剂：10～60g/L，稳定剂：1～40mg/L，起泡剂：1～10μg/L。按上述方案，所述化学镀银为将化学镀银液用pH调节剂预调节为10～14后，加入扩散型预合金铜粉，进行超声波化学镀银处理。按上述方案，所述的超声波化学镀银使用的频率20～80KHz，功率50～450W，温度25～70℃，反应时间5～30min，采用间歇式超声。按上述方案，所述的PH调节剂为氨水或乙酸。按上述方案，所述的银盐为硝酸银，所述还原剂为甲醛，络合剂为EDTA，稳定剂为联吡啶，起泡剂为聚乙二醇。按上述方案，所述后处理为将化学镀银后的体系进行洗涤，干燥后再于150～300℃还原气氛煅烧30～120min得到镀银铜粉，然后置于氮气中保护储存一种可替代传统高银含量的绿色无卤低银含量经济型导电胶，它由以下重量百分比的各原料组成：片状/枝状镀银铜粉60～90％，微米级银粉0～30％，环氧树脂6～12％，活性稀释剂1～8％，增韧树脂1～6％，固化剂1～3％，固化促进剂0～1％，偶联剂0.5～2％。按上述方案，所述的微米级银粉为片状、树枝状、球状或者多种形状组成的混合物，其粒径范围为0.1～15微米。按上述方案，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、丙烯酸改性环氧树脂、有机硅改性环氧树脂中的一种或者多种。按上述方案，所述的活性稀释剂为1，4-丁二醇缩水甘油醚、新戊二醇缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚、二乙二醇缩水甘油醚、1,4-环己烷二醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚中的一种或多种。按上述方案，所述的增韧树脂为端氨基聚醚酰亚胺树脂、端羧基聚醚酰亚胺树脂、端羧基丁腈橡胶、端羟基丁腈橡胶、端氨基丁腈橡胶、聚硫橡胶、含酚羟基聚酰亚胺树脂中的一种或几种的混合物。按上述方案，所述的固化剂选用多胺类或其改性物，为双氰胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯醚、二氨基二苯砜及其衍生物中的一种或多种。按上述方案，所述的固化促进剂选用咪唑或其衍生物，为2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑，2-乙基-4-甲基咪唑，1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑、2，4-二氨基-6-(2-十一烷基咪唑-1-乙基)-S-三嗪、2,4-二氨基-6-(2-十一烷基咪唑-1-乙基)-S-三嗪的衍生物或2,4-二氨基-6-(2-十一烷基咪唑-1-乙基)-S-三嗪盐中的一种或多种。按上述方案，所述的偶联剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷，3-氨丙基三乙氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧硅烷，N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种。一种可替代传统高银含量的绿色无卤低银含量经济型导电胶的制作方法，包括以下步骤：1.将重量百分比为6～12％的环氧树脂、1～6％的增韧树脂和1～8％活性稀释剂进本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种片状/枝状镀银铜粉，形貌为片状和/或枝状，铜粉表面银的面积包覆率为90～95％，镀银铜粉中锌铝合金的含量小于15wt％。
【技术特征摘要】
1.一种片状/枝状镀银铜粉，形貌为片状和/或枝状，铜粉表面银的面积包覆率为90~95%，镀银铜粉中锌铝合金的含量小于15wt%；所述的片状/枝状镀银铜粉是以扩散型预合金铜粉为基底，经化学镀银后经后处理得到的，所述扩散型预合金铜粉按重量百分比计由0~15wt%银粉、70~90wt%铜粉、1~25wt%锌铝合金粉混合球磨得到的，其中：铜粉粒径＞银粉粒径≥锌铝合金粉粒径。2.根据权利要求1所述的片状/枝状镀银铜粉，其特征在于：所述锌铝合金粉含铝量1~3wt%。3.根据权利要求1所述的片状/枝状镀银铜粉，其特征在于：所述球磨为高能球磨机球磨，所述高能球磨机为振动式球磨机、搅拌式球磨机、行星式球磨机中的一种，球磨罐为钢材质，磨球采用钢球或高密度锆球，另配备夹套冷却系统，以控制球磨时体系温度不高于200℃；球磨时间为1~72小时，所述球磨得到的扩散型预合金铜粉的粒径为0.1~15微米。4.根据权利要求1所述的片状/枝状镀银铜粉，其特征在于：所述化学镀银液组成：可溶性银盐：10~50g/L，还原剂：5~25g/L，络合剂：10~60g/L，稳定剂：1~40mg/L，起泡剂：1~10μg/L，所述化学镀银为将化学镀银液用pH调节剂预调节为10~14后，加入扩散型预合金铜粉，进行超声波化学镀银处理，所述的超声波化学镀银使用的频率20~80kHz，功率50~450W，温度25~70℃，反应时间5~30min，采用间歇式超声。5.根据权利要求4所述的片状/枝状镀银铜粉，其特征在于：所述的pH调节剂为氨水或乙酸，所述的银盐为硝酸银，所述还原剂为甲醛，络合剂为EDTA，稳定剂为联吡啶，起泡剂为聚乙二醇。6.根据权利要求1所述的片状/枝状镀银铜粉，其特征在于：所述后处理为将化学镀银后的体系进行洗涤，干燥后再于150~300℃还原气氛煅烧30~120min得到镀银铜粉，然后置于氮气中保护储存。7.一种可替代传统高银含量的绿色无卤低银含量经济型导电胶，其特征在于：它由以下重量百分比的各原料组成：权利要求1所述的片状/枝状镀银铜粉60~90%，微米级银粉0~30%，环氧树脂6~12%，活性稀释剂1~8%，增韧树脂1~6%，固化剂1~3%，固化促进剂0~1%，偶联剂0....
【专利技术属性】
技术研发人员：王传广，徐杰，
申请(专利权)人：王传广，徐杰，
类型：发明
国别省市：北京;11
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