一种导电银胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种导电银胶，包括基体树脂、银粉，所述基体树脂包括如式I所示的树脂：

【技术实现步骤摘要】
一种导电银胶及其制备方法和应用
本专利技术属于电子材料领域，涉及一种导电银胶及其制备方法和应用。
技术介绍
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。导电银胶通常采用环氧树脂或聚胺酯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。现有的导电银胶在实际应用中存在一些不足之处，比如，经过冷热冲击后，电阻率上升，导电性能与导热性能变差。这主要是由于导电银胶中的环氧树脂基体耐冷热冲击性能比较差，经过冷热冲击后，容易产生界面破坏或者内部产生微裂纹，导致电阻率与热阻增大，并进而导致器件性能稳定性变差，甚至大大降低器件的使用寿命。因此，加强导电银胶材料的设计与开发，提高导电银胶的耐冷热冲击性能，具有一定的经济和社会意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供了一种导电银胶及其制备方法和应用，通过优化基体树脂组成使得银胶在经受冷热冲击后，电阻率与热阻变化很小，从而提高使用导电银胶器件的性能稳定与使用寿命。在第一方面，本专利技术提供了一种导电银胶，包括基体树脂和银粉，所述基体树脂包括式I所示的树脂：其中，R1、R2相同或不同，各自独立地选自氢、C1-C20的烷基、C3-C20的环烷基、C6-C20的芳基中的任意一种；R3、R4相同或不同，各自独立地选自C1-C20的烷氧基、C3-C20的环氧基、C1-C20的烷羟基中的任意一种；R5-R12相同或不同，各自独立地选自氢、C1-C10的烷基、C1-C10的烯基、C6-C10的芳基、C1-C10的烷氧基中的任意一种；n为0-5的整数，优选为1、2或3。根据本专利技术的优选实施方式，式I中，R1和R2相同或不同，各自独立地选自氢、C1-C5的烷基中的任意一种；R3、R4相同或不同，各自独立地选自C3-C10的环氧基、C1-C10的烷羟基中的任意一种；R5-R12相同或不同，各自独立地选自氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、环戊基、环己基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、苯基、甲基苯基、乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、苯甲基、苯乙基、苯丙基、苯丁基中的一种；n为1、2或3。根据本专利技术的优选实施方式，式I中，R1和R2独立地为氢；R3、R4相同或不同，独立地选自C3-C5的环氧基中的一种；R5-R12独立地为氢；n为1、2或3。具体的，式I所示的结构单元包括但不限于如式A、式B和式C所示的结构单元：本专利技术人在研究中发现，在导电银胶的基体树脂中加入一定量的式I所示的树脂，可以显著提高导电银胶的耐冷热冲击性能，具体实验中发现：添加了羟乙基化双酚A树脂的导电银胶，与没有添加羟乙基化双酚A树脂的导电银胶相比，在多次冷热循环实验后回弹导热性能和导电性能降低更少，表现出更好的耐冷热冲击性能。根据本专利技术的具体的实施方式，所述银粉的平均粒径为0.1-20μm，例如为1μm、2μm、3μm、5μm、9μm、13μm、15μm、18μm以及它们之间的任意值，更优选为2-13μm。根据本专利技术的一些具体的实施方式，所述银粉的比表面积为0.01-15m2/g，例如为0.1m2/g、1m2/g、3m2/g、6m2/g、8m2/g、10m2/g、13m2/g以及它们之间的任意值，更优选为0.1-6m2/g。根据本专利技术的一些实施方式，所述基体树脂还包括其他环氧树脂。根据本专利技术的一些具体的实施方式，以基体树脂的重量为100％计，所述基体树脂包括40-90％的其他环氧树脂，例如可以包括40％、50％、60％、70％、80％、90％的其他环氧树脂以及它们之间的任意值，优选为50-70％。根据本专利技术的一些具体的实施方式，所述其他环氧树脂包括缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、脂环族环氧树脂中的一种或多种。根据本专利技术的一些具体的实施方式，所述缩水甘油醚类环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、烯丙基双酚A环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、线性酚醛环氧树脂、四溴双酚A型环氧树脂、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、4,4-二羟基二苯砜双缩水甘油醚、四酚基乙烷四缩水甘油醚、间苯二酚双缩水甘油醚、1,3,5-三(2,3-环氧丙氧基)苯、对间苯二酚缩醛四缩水甘油醚、P-(2,3-环氧丙氧基)-N,N-二(2,3-环氧丙基)苯胺、1,2-环氧环己烷-4,5-二甲酸环氧树脂中的一种或多种。根据本专利技术的优选实施方式，所述双酚A型环氧树脂可以选择陶氏公司生产的品号为DER-330、DER-331、DER-332、DER-144、DER-671中的一种或多种。根据本专利技术的优选实施方式，所述双酚F型环氧树脂可以选择陶氏公司生产的品号为DER-352、DER-353、DER-354中的一种或多种。根据本专利技术的一些具体的实施方式，所述缩水甘油酯类环氧树脂包括3,4环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯、3,4-环氧环己基甲酸酯、四氢化苯二甲酯环氧树脂中的一种或多种。根据本专利技术的一些具体的实施方式，所述脂环族环氧树脂包括双(2,3-环氧基环戊基)醚、乙烯基环己烯二环氧化物中的一种或多种。根据本专利技术的一些实施方式，所述导电银胶还包括固化剂。根据本专利技术的一些具体的实施方式，所述固化剂包括酸酐类固化剂或线性合成树脂低聚物类固化剂中的一种或多种。根据本专利技术的一些具体的实施方式，所述酸酐类固化剂包括邻苯二甲酸酐、四氢苯酐、偏苯三甲酸酐甘油酯、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐、桐油酸酐、氯茵酸酐、四溴苯二甲酸酐、四氯苯二甲酸酐、二苯醚四酸二酐、环戊四酸二酐、甲基纳迪克酸酐、六氢苯酐和甲基六氢苯酐中的一种或多种。根据本专利技术的一些具体的实施方式，所述线性合成树脂低聚物类固化剂包括线性酚醛树脂、苯酚芳烷基树脂、硼酚醛树脂、双酚A线型酚醛树脂、聚对乙烯基酚树脂、苯胺甲醛树脂、N-烷基苯胺甲醛树脂、间苯二胺甲醛树脂、双环戊二烯酚醛、改性酚醛树脂中的一种或其中几种的组合，其中，改性酚醛树脂优选为松香改性酚醛树脂或丁醇改性酚醛树脂。根据本专利技术的一些实施方式，所述导电银胶还包括增韧剂。根据本专利技术的一些具体的实施方式，所述增韧剂包括端羧基液体丁腈橡胶、聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚酰胺树脂650、聚环氧丙烷橡胶、聚丁二烯、端异氰酸醋基聚醚、聚硅氧烷、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、聚丙二醇二缩水甘油醚中的一种或多种。根据本专利技术的一些实施方式，所述导电银胶还包括稀释剂。根据本专利技术的一些具体的实施方式，所述稀释剂选自含有环氧基团的且粘度低于50cP的活性稀释剂中的一种或多种。根据本专利技术的一些优选的实施方式，所述活性稀释剂包括十二烷基缩水甘油醚、对叔丁基苯酚缩水甘油醚、甲酚缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、辛基缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、C12-14脂肪缩水甘油醚、苄基缩水甘甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚中的一种或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导电银胶，包括基体树脂和银粉，所述基体树脂包括式I所示的树脂：/n

【技术特征摘要】
1.一种导电银胶，包括基体树脂和银粉，所述基体树脂包括式I所示的树脂：



其中，R1、R2相同或不同，各自独立地选自氢、C1-C20的烷基、C3-C20的环烷基、C6-C20的芳基中的任意一种，优选选自氢、C1-C5的烷基中的任意一种；R3、R4相同或不同，各自独立地选自C1-C20的烷氧基、C3-C20的环氧基、C1-C20的烷羟基中的任意一种，优选选自C3-C10的环氧基、C1-C10的烷羟基中的任意一种，更优选选自C3-C5的环氧基中的一种；R5-R12相同或不同，各自独立地选自氢、C1-C10的烷基、C1-C10的烯基、C6-C10的芳基、C1-C10的烷氧基中的任意一种，优选选自氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、环戊基、环己基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、苯基、甲基苯基、乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、苯甲基、苯乙基、苯丙基、苯丁基中的一种；n为0-5的整数，优选为1、2或3。


2.根据权利要求1所述的导电银胶，其特征在于，所述银粉的平均粒径为0.1-20μm，更优选为2-13μm；和/或，所述银粉的比表面积为0.01-15m2/g，更优选为0.1-6m2/g。


3.根据权利要求1或2所述的导电银胶，其特征在于，所述基体树脂还包括其他环氧树脂，以基体树脂的总重量为100％计，其他环氧树脂的含量为40-90％；
和/或，所述其他环氧树脂包括缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、脂环族环氧树脂中的一种或多种；
和/或，所述缩水甘油醚类环氧树脂优选包括双酚A型环氧树脂、烯丙基双酚A环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、线性酚醛环氧树脂、四溴双酚A型环氧树脂、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、4,4-二羟基二苯砜双缩水甘油醚四酚基乙烷四缩水甘油醚、间苯二酚双缩水甘油醚、1,3,5-三(2,3-环氧丙氧基)苯、对间苯二酚缩醛四缩水甘油醚、P-(2,3-环氧丙氧基)-N,N-二(2,3-环氧丙基)苯胺、1,2-环氧环己烷-4,5-二甲酸环氧树脂中的一种或多种；
和/或，所述缩水甘油酯类环氧树脂优选包括3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯、3,4-环氧环己基甲酸酯、四氢化苯二甲酯环氧树脂中的一种或多种；
和/或，所述脂环族环氧树脂优选包括双(2,3-环氧基环戊基)醚、乙烯基环己烯二环氧化物中的一种或多种。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的导电银胶，其特征在于，所述导电银胶还包括固化剂，所述固化剂优选包括酸酐类固化剂或线性合成树脂低聚物类固化剂中的一种或多种，更优选包括邻苯二甲酸酐、四氢苯酐、偏苯三甲酸酐甘油酯、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐、桐油酸酐、氯茵酸酐、四溴苯二甲酸酐、四氯苯二甲酸酐、二苯醚四酸二酐、环戊四酸二酐、甲基纳迪克酸酐、六氢苯酐、甲基六氢苯酐中的一种或多种；
和/或，所述导电银胶还包括增韧剂，所述增韧剂优选包括端羧基液体丁腈橡胶、聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚酰胺树脂650、聚环氧丙烷橡胶、聚丁二烯、端异氰酸醋基聚醚、聚硅氧烷、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、聚丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞凯敏，马晨阳，刘聪，刘新平，
申请(专利权)人：北京康美特科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11