一种高分散型纳米银环氧导电胶及其制作方法技术

本发明专利技术涉及喷墨涂覆和集成电路封装技术领域，具体是一种高分散型纳米银环氧导电胶及其制作方法，由下述重量份数组份的原料制备而成：环氧树脂：100份；固化剂：70～100份；促进剂：1～3份；前驱体：10～50份；还原剂：10～50份；超分散剂：5～10份；银片：500～1000份。本发明专利技术通过在环氧基体中，利用还原剂或促进剂中叔胺，把银的前驱体还原成纳米银；同时，利用酸酐类固化剂作为纳米银的保护剂，防止纳米银的团聚，同时这些促进剂和固化剂能参与环氧树脂的固化反应，因此在固化时脱离纳米银的表面，从而实现还原时的低温烧结，有利于提高导电胶的导电率，还原剂在还原纳米银的前驱体时稳定导电胶在非金属表面的接触电阻，有利于提高导电胶的可靠性。

Highly dispersed nano silver ring oxide conductive adhesive and preparation method thereof

The invention relates to the field of ink-jet coating and integrated circuit encapsulation, in particular a highly dispersed nano silver ring oxygen conductive adhesive and a preparation method, prepared from the raw materials of the weight portion of the weight portion of the following: epoxy resin: 100 copies; the curing agent: 70~100; the accelerator: 1~3; the precursor: 10~50; reducing agent 10. ~ 50; super dispersant: 5~10; silver tablet: 500~1000. By using a reducing agent or intermediate tertiary amine in the epoxy matrix, the precursor of silver is reduced to nanoscale silver; at the same time, the acid anhydride curing agent is used as a protector for nano silver to prevent the agglomeration of silver nanoparticles, while these accelerants and curing agents can participate in the curing reaction of epoxy tree fat. It is beneficial to improve the conductivity of conductive adhesive from the surface of nano silver, which can improve the low temperature sintering of the reduction, and the reducing agent can stabilize the contact resistance of the conductive adhesive on the non-metallic surface when reducing the precursor of the nano silver, which is beneficial to the improvement of the reliability of the conductive adhesive.

【技术实现步骤摘要】
一种高分散型纳米银环氧导电胶及其制作方法
本专利技术涉及喷墨涂覆和集成电路封装
，具体是一种高分散型纳米银环氧导电胶及其制作方法。
技术介绍
现阶段导电胶是一种固化干燥后具有一定的导电性能的胶粘剂，通常有基材树脂、固化剂、导电填料、导电粒子、助剂等原料组成。其中基材树脂主要有热固性的环氧树脂，酚醛树脂，有机硅树脂，聚酰亚胺树脂，聚氨酯，丙烯酸树脂等；导电填料有金属金、银、铜、铝、锌、铁、镍、锡石墨烯、碳纳米管和石墨粉等。其中银由于具有很低的电阻率(1.62×10-6Ω.cm)且存在不易氧化的特性，应用较为广泛。助剂通常是用一些能包裹住金属颗粒表面活性剂。但是，市售所谓纳米银粉普遍存在未能解决团聚问题，分散性差，表面活性不高，振实密度低，配置浆料时有机载体很难完全润湿粉体，粒径大等缺点。纳米级金属颗粒在热力学上的往往处于不稳定状态，导致粒子间的自发相互吸引，有非常严重的团聚和低温下的非密集化扩散问题。团聚分硬团聚和软团聚，软团聚是通过弱键力(范德华力或静电吸引)连接。这种聚合可以通过外界能量如球磨和超声振荡来重新分散开；硬团聚是通过强键(化学键)连接，不能通过外加手段重新分散。这两种聚合都会导致颗粒的不均匀性，因而形成大的孔洞，导致原始粉末密度在不停的下降。有效半径比实际半径大很多。当有效半径达到微米级时，纳米的优势就没有了。应用端呈现出导电性能低和接触电阻不稳定的缺点。
技术实现思路
为了克服以上现有技术的不足，本专利技术的任务是提供一种高分散型纳米银环氧导电胶及其制作方法，该高分散型纳米银环氧导电胶的纳米银粉分散均匀不团聚，且与环氧胶的相容性优异，不产生沉淀和分层，具有较高的导电率，此外，还原剂在还原纳米银的前驱体时稳定导电胶在非金属表面的接触电阻，具有较高的可靠性。本专利技术任务高分散型纳米银环氧导电胶通过下述技术方案实现：一种高分散型纳米银环氧导电胶，由下述重量份数组份的原料制备而成：环氧树脂：100份；固化剂：70～100份；促进剂：1～3份；前驱体：10～50份；还原剂：10～50份；超分散剂：5～10份；银片：500～1000份；所述环氧树脂为缩水甘油醚类双酚A型、双酚F型环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂、脂肪族环氧树脂和脂肪族环氧树脂中的一种或几种混合；所述固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、甲基内次甲基四氢苯酐和十二烷基顺丁烯二酸酐中的一种或几种混合；所述促进剂为苄基二甲胺、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)、2-乙基-4-甲基咪唑、氰乙基-2-乙基-甲基咪唑(2E4MZ-CN)和甲基咪唑中的一种；所述前驱体为乙酸银或者苯甲酸银；所述还原剂为含醛基的有机化合物；所述超分散剂为非离子型表面活性剂。优选，所述前驱体为苯甲酸银。优选，所述还原剂为抗坏血酸。优选，所述超分散剂为Solsperse27000。优选，所述银片颗粒直径为3-10μm，进一步，优选所述银片颗粒直径为5μm。本专利技术还公开了一种上述高分散型纳米银环氧导电胶的制备方法，包括以下步骤：A、将苯甲酸银溶解到去离子水中配制成苯甲酸银溶液；B、将抗坏血酸溶解到去离子水中配制成还原剂溶液；C、将Solsperse27000溶解到去离子水中配制成超分散剂溶液；D、将步骤C中配置的超分散剂溶液进行搅拌，并将步骤A中配制的苯甲酸银溶液和步骤B中配制的还原剂溶液注入其中，继续搅拌均匀，同时保持温度在10～50℃，保持PH值在2～8范围内并保持一致，然后使用离心机进行固液分离，然后进行洗涤并进行真空干燥，即得到分散粒径范围在0.1～0.5μm的高分散型纳米银粉。E、将环氧树脂、固化剂和促进剂溶解在溶剂中，所述溶剂为乙腈、乙醇、苯、甲苯和丙酮中的一种或几种混合，然后将步骤D中配置的高分散型纳米银粉加入其中，均匀搅拌，然后加入银片并搅拌均匀，然后通过减压蒸馏除去溶剂，再继续反应30～150min，即得到所述高分散型纳米银环氧导电胶。优选，所述步骤D中，超分散剂溶液在0-60℃并在200-600rpm转速下搅拌，并控制苯甲酸银溶液和还原剂溶液的注入速度为10-50ml/min，继续搅拌10-60min。优选，所述步骤D中，采用去离子水和丙酮对固液分离后的固体进行洗涤1-5次，并在30-80℃温度下进行真空干燥。优选，所述步骤E中，将高分散型纳米银粉加入后搅拌10-60min，在20-60℃温度下反应20-50min，加入银片后搅拌10-80min。针对现阶段导电胶产品导电性能低和接触电阻不稳定的缺点，添加一种超分散剂，能够将还原后纳米银粉快速分散成均匀粒径分布的浆料。由于经过化学处理后的纳米银粉添加到环氧胶后能与含羰基和羧酸结构的酸酐类固化剂有非常好的相容性。从而在金属离子表面形成一层保护剂。在环氧胶固化反应时，树脂聚合物与固化剂形成导电胶的骨架结构，提供环氧胶的力学和粘结性能。金属粒子保护层在固化反应时离开表面，金属之间接触更加紧密。同时可调整固化剂、银粉、和主剂之间的比例，根据不同的应用要求调配成各种性能的高分散导电环氧胶。与现有技术相比，本专利技术的高分散型纳米银环氧导电胶的有益效果是：通过在环氧基体中，利用还原剂或促进剂中叔胺，把银的前驱体还原成纳米银；同时，利用具有羰基和羧酸结构的酸酐类固化剂作为纳米银的保护剂，防止纳米银的团聚，同时这些促进剂和固化剂能参与环氧树脂的固化反应，因此在固化时脱离纳米银的表面，金属之间接触更加紧密，从而实现还原时的低温烧结，有利于提高导电胶的导电率。此外，还原剂可以采用含有氨基和醛基的有机化合物如氨基醛等，在还原纳米银的前驱体时稳定导电胶在非金属表面的接触电阻，有利于提高导电胶的可靠性。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处说描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一种高分散型纳米银环氧导电胶，由下述重量份数组份的原料制备而成：环氧树脂：100份；固化剂：70～100份；促进剂：1～3份；前驱体：10～50份；还原剂：10～50份；超分散剂：5～10份；银片：500～1000份；所述环氧树脂为缩水甘油醚类双酚A型、双酚F型环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂、脂肪族环氧树脂和脂肪族环氧树脂中的一种或几种混合；所述固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、甲基内次甲基四氢苯酐和十二烷基顺丁烯二酸酐中的一种或几种混合；所述促进剂为苄基二甲胺、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)、2-乙基-4-甲基咪唑、氰乙基-2-乙基-甲基咪唑(2E4MZ-CN)和甲基咪唑中的一种；所述前驱体为乙酸银或者苯甲酸银，优选苯甲酸银；所述还原剂为含醛基的有机化合物，优选抗坏血酸。所述超分散剂为非离子型表面活性剂，优选Solsperse27000(Lubrizol公司生产)。优选，所述银片颗粒直径为5μm。在其中一个具体实施例中，高分散型纳米银环氧导电胶的制备方法，包括以下步骤：(1)高分散型纳米银粉的制备：1.称取20g苯甲酸银溶解到200ml去离子水中配置成苯甲酸银溶液A；2.称取18g抗坏血酸溶解到200ml去离子水中配置成还原剂B；3.称取0.5gSolsperse27000(Lubrizol公司生产)溶解到400ml去离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高分散型纳米银环氧导电胶，其特征在于，所述高分散型纳米银环氧导电胶由下述重量份数组份的原料制备而成：环氧树脂：100份；固化剂：70～100份；促进剂：1～3份；前驱体：10～50份；还原剂：10～50份；超分散剂：5～10份；银片：500～1000份；所述环氧树脂为缩水甘油醚类双酚A型、双酚F型环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂、脂肪族环氧树脂和脂肪族环氧树脂中的一种或几种混合；所述固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、甲基内次甲基四氢苯酐和十二烷基顺丁烯二酸酐中的一种或几种混合；所述促进剂为苄基二甲胺、2，4，6‑三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP‑30)、2‑乙基‑4‑甲基咪唑、氰乙基‑2‑乙基‑甲基咪唑(2E4MZ‑CN)和甲基咪唑中的一种；所述前驱体为乙酸银或者苯甲酸银；所述还原剂为含醛基的有机化合物；所述超分散剂为非离子型表面活性剂。

【技术特征摘要】
1.一种高分散型纳米银环氧导电胶，其特征在于，所述高分散型纳米银环氧导电胶由下述重量份数组份的原料制备而成：环氧树脂：100份；固化剂：70～100份；促进剂：1～3份；前驱体：10～50份；还原剂：10～50份；超分散剂：5～10份；银片：500～1000份；所述环氧树脂为缩水甘油醚类双酚A型、双酚F型环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂、脂肪族环氧树脂和脂肪族环氧树脂中的一种或几种混合；所述固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、甲基内次甲基四氢苯酐和十二烷基顺丁烯二酸酐中的一种或几种混合；所述促进剂为苄基二甲胺、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)、2-乙基-4-甲基咪唑、氰乙基-2-乙基-甲基咪唑(2E4MZ-CN)和甲基咪唑中的一种；所述前驱体为乙酸银或者苯甲酸银；所述还原剂为含醛基的有机化合物；所述超分散剂为非离子型表面活性剂。2.根据权利要求1所述高分散型纳米银环氧导电胶，其特征在于，所述前驱体为苯甲酸银。3.根据权利要求1所述高分散型纳米银环氧导电胶，其特征在于，所述还原剂为抗坏血酸。4.根据权利要求1所述高分散型纳米银环氧导电胶，其特征在于，所述超分散剂为Solsperse27000。5.根据权利要求1所述高分散型纳米银环氧导电胶，其特征在于，所述银片颗粒直径为1-30μm。6.根据权利要求5所述高分散型纳米银环氧导电胶，其特征在于，所述银片颗粒直径为5μm。7.一种基于权利要求1-6任一所述高分散型纳米银环氧导电胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将苯甲酸银溶解到去离子水中...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗强，李清平，吴玄，
申请(专利权)人：东莞市达瑞电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44