一种导电银胶及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种导电银胶，所述导电银胶按重量份数包括如下组分：离子液体0.1～60份、银粉50～85份、环氧树脂10～50份、固化剂0.5～60份、促进剂0.05～5份、偶联剂0.05～5份、稀释剂1～10份、防沉淀剂0.05～2份。本发明专利技术将具有催化活性的离子液体引入到导电胶配方，可以促进环氧树脂的进一步固化，提高体积收缩率，极大的提高了导电银胶的导电性能。在相同银粉添加量时，导电银胶电导率大大的提升(至10

【技术实现步骤摘要】
一种导电银胶及其制备方法和用途
本专利技术属于属于半导体材料领域，涉及一种导电银胶及其制备方法和用途。
技术介绍
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；线分辨率高，其200μm以下的线分辨率更适合精细间距制造。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IC封装、LED封装、太阳能电池、射频天线等微电子封装领域。导电胶一般由树脂、导电填料和添加剂组成，固化或干燥后形成具有一定导电、导热、力学等综合性能的胶黏剂。虽然在很多电子领域导电胶已经代替锡铅焊料，但是还是普遍存在一些缺点：体积电阻率偏高，粘接强度不够、储存运输性能较差等。人们为了提高导电胶的导电性能，往往会增加金属填料的含量(65％-90％),虽然能在一定程度上增加其导电性，但也会因为树脂含量的减少而丧失部分机械性能、增加了导电胶的粘度，降低了粘结强度以及操作性能，而且大大的提高了导电胶的成本。经过长时间的摸索，对于如何获得导电性能优异，粘度适中，操作性能优良，而且低成本的产品，人们一般采取如下几种方法：①使用固化收缩率高的树脂，在固化过程中，原本相互远离的颗粒会相互靠近，原本相互靠近的颗粒会相互贴近，原本相互贴近的颗粒会相互紧贴，这些均会在一定程度上降低颗粒间的接触电阻或隧道电阻，进而使导电胶体系的总电阻减小，从而获得较低的体积电阻率；②对金属填料表面改性，如Li等人，利用己二酸、戊二酸、硅烷偶联剂等溶液对银粉表面处理，通过短链酸部分消除或取代了银粉表面的长链酸，使得金属填料之间接触电阻减少，提高了导电性；③低熔点金属的添加，有学者研究发现在导电胶中添加Sn-In等低熔点合金时，由于这些合金具有较低的熔点，在导电胶固化过程中，这些低熔点合金受热后熔化、浸润在银粉周围，与银粉形成一个多元化的冶金结合，从而提高导电胶的导电性能；④纳米填料的掺杂，研究人员将纳米银线、银纳米颗粒、银纳米片、碳纳米管、石墨烯等其中的一种或几种引入到导电胶中，由于形成新的导电通路或固化过程中纳米导电填料烧结，极大的减少了原导电填料之间的接触电阻，可达到减少导电填料，提高导电性能的目的。本领域需要开发一种提高导电胶导电性能的新方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种导电银胶，所述导电银胶按重量份数包括如下组分：离子液体0.1～38份银粉50～85份；环氧树脂10～50份固化剂0.5～60份促进剂0.05～5份偶联剂0.05～5份稀释剂1～10份防沉淀剂0.05～2份；所述导电银胶各组分之和为100份。我们将具有催化活性的离子液体引入到导电胶配方，可以促进环氧树脂的进一步固化，提高体积收缩率，极大的提高了导电银胶的导电性能；同时可以促进导电填料的分散，降低导电银胶的粘度，改善了产品的操作性能。优选地，所述离子液体包括[BMIM][BF4](1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐)、[HEMIM][BF4](1-正己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐)和[BMIM][DCA](1-丁基-3-甲基咪唑双氰胺盐)中的任意1种或至少2种的组合。所述离子液体的加入量优选0.1～30份，例如0.2份、0.6份、0.9份、3份、6份、8份、13份、16份、18份、23份、26份、28份、33份、36份等。优选地，所述银粉包括片状银粉、球状银粉和棒状银粉中的任意1种或至少2种的组合。优选地，所述银粉为微米级银粉。优选地，所述微米级银粉的粒径为1～10μm，例如2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm等。所述银粉的加入量优选60～85份，例如53份、56份、58份、63份、66份、68份、73份、76份、78份、83份等。优选地，所述的环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、海因环氧树脂、氨基环氧树脂、脂环族环氧树脂和酚醛环氧树脂中的任意1种或至少2种的组合。优选地，所述氨基环氧树脂包括AG-80环氧树脂和/或AG-90环氧树脂。优选地，所述脂环族环氧树脂包括脂环族缩水甘油酯型环氧树脂，优选包括TDE-85环氧树脂。所述环氧树脂的加入量例如13份、16份、18份、23份、26份、28份、33份、36份、38份、43份、46份、48份等。优选地，所述的固化剂包括咪唑型固化剂、芳香族胺型固化剂、双氰胺型固化剂、有机酸酰肼型固化剂、三氟化硼-胺络合物型固化剂、多胺盐型固化剂、微胶囊化固化剂中的任意1种或至少2种的组合。所述固化剂的加入量例如0.2份、0.6份、0.9份、3份、6份、8份、13份、16份、18份、23份、26份、28份、33份、36份、38份、43份、46份、48份等。优选地，所述的促进剂包括2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚型促进剂、2-乙基-4-甲基咪唑型促进剂、三苯基膦型促进剂、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑型促进剂、有机脲型促进剂、四甲基胍型促进剂、乙酰丙酮金属盐型促进剂、过氧化二苯甲酰型促进剂、芳基异氰酸酯型促进剂中的任意1种或至少2种的组合。所述促进剂的加入量例如0.06份、0.08份、0.09份、0.1份、0.6份、0.8份、1.3份、1.6份、1.8份、2.3份、2.6份、2.8份、3.3份、3.6份、3.8份、4.3份、4.6份、4.8份等。优选地，所述的偶联剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂、木质素偶联剂、锡偶联剂中的任意1种或至少2种的组合；优选地，所述硅烷偶联剂包括KH560偶联剂和/或KH570偶联剂。所述偶联剂的加入量例如0.06份、0.08份、0.09份、0.1份、0.6份、0.8份、1.3份、1.6份、1.8份、2.3份、2.6份、2.8份、3.3份、3.6份、3.8份、4.3份、4.6份、4.8份等。优选地，所述的稀释剂包括缩水甘油醚，优选正丁基缩水甘油醚、二缩水甘油醚、l,4-丁二醇二缩水甘油醚、多缩水甘油醚、三羟甲基丙烷缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚、糠醇缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、C12～C14缩水甘油醚、二乙二醇缩水甘油醚、对叔丁基缩水甘油醚、环已二醇二缩水甘油醚或间苯二酚二缩水甘油醚中的任意1种或至少2种的组合。所述C12～C14缩水甘油醚示例性的可以是十二醇缩水甘油醚、十三醇缩水甘油醚、十四醇缩水甘油醚或2-乙基十醇缩水甘油醚等。所述稀释剂的加入量例如2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份等。优选地，所述防沉淀剂包括气相二氧化硅和有机膨润土中的任意1种或至少2种的组合。有机膨润土是一种无机矿物/有机铵复合物，以膨润土为原料，利用膨润土中蒙脱石的层片状结构及其能在水或有机溶剂中溶胀分散成胶体级粘粒特性，通过离子交换技术插入有机覆盖剂而制成的。所述防沉淀剂的加入量例如0.06份、0.08份、0.09份、0.1份、0.6份、0.8份、1.3份、1.6份、1.8份等。本专利技术目的之二是提供一种如目的之一所述的导电银胶的制备方法，所述方法包括如下步骤：(1)将离子液体分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电银胶，其特征在于，所述导电银胶按重量份数包括如下组分：离子液体 0.1～38份银粉 50～85份环氧树脂 10～50份固化剂 0.5～60份促进剂 0.05～5份偶联剂 0.05～5份稀释剂 1～10份防沉淀剂 0.05～2份；所述导电银胶各组分之和为100份。

【技术特征摘要】
1.一种导电银胶，其特征在于，所述导电银胶按重量份数包括如下组分：离子液体0.1～38份银粉50～85份环氧树脂10～50份固化剂0.5～60份促进剂0.05～5份偶联剂0.05～5份稀释剂1～10份防沉淀剂0.05～2份；所述导电银胶各组分之和为100份。2.如权利要求1所述的导电银胶，其特征在于，所述离子液体包括[BMIM][BF4]、[HEMIM][BF4]和[BMIM][DCA]中的任意1种或至少2种的组合。3.如权利要求1或2所述的导电银胶，其特征在于，所述银粉包括片状银粉、球状银粉和棒状银粉中的任意1种或至少2种的组合；优选地，所述银粉为微米级银粉；优选地，所述微米级银粉的粒径为1～10μm。4.如权利要求1～3之一所述的导电银胶，其特征在于，所述的环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、海因环氧树脂、氨基环氧树脂、脂环族环氧树脂和酚醛环氧树脂中的任意1种或至少2种的组合；优选地，所述氨基环氧树脂包括AG-80环氧树脂和/或AG-90环氧树脂；优选地，所述脂环族环氧树脂包括脂环族缩水甘油酯型环氧树脂，优选包括TDE-85环氧树脂。5.如权利要求1～4之一所述的导电银胶，其特征在于，所述的固化剂包括咪唑型固化剂、芳香族胺型固化剂、双氰胺型固化剂、有机酸酰肼型固化剂、三氟化硼-胺络合物型固化剂、多胺盐型固化剂、微胶囊化固化剂中的任意1种或至少2种的组合。6.如权利要求1～5之一所述的导电银胶，其特征在于，所述的促进剂包括2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚型促进剂、2-乙基-4-甲基咪唑型促进剂、三苯基膦型促进剂、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑型促进剂、有机脲型促进剂、四甲基胍型促进剂、乙酰丙酮金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙蓉，韩延康，朱朋莉，张保坦，赵涛，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44