一种微电子封装用纳米银烧结型导电胶及其制备方法技术

本申请涉及导电胶的技术领域，具体公开了一种微电子封装用纳米银烧结型导电胶及其制备方法。导电胶包括以下重量份的原料：环氧树脂15

【技术实现步骤摘要】
一种微电子封装用纳米银烧结型导电胶及其制备方法


[0001]本申请涉及导电胶
，尤其是涉及一种微电子封装用纳米银烧结型导电胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]导电胶又称导电性胶粘剂，是指兼具导电和粘接双重功能的胶粘剂。导电胶的工作原理为利用聚合物固化后形成导电胶的分子骨架结构，提供力学性能和粘接性能，同时通过基体树脂的粘接作用，把导电粒子结合在一起，使导电粒子形成导电通路，实现被粘接材料的导电连接。
[0003]导电胶大多用于半导体集成电路的组装，其应用主要包括晶片粘贴、倒装芯片连接和表面安装三个方面。目前，导电胶一般由基体树脂、导电填料、助剂组成。与金属焊膏技术相比，导电胶具有环境友好、加工步骤少的优点，但是导电胶的热导率较低，容易导致接触电阻不稳定。

技术实现思路

[0004]为了提高导电胶的热导率，本申请提供一种微电子封装用纳米银烧结型导电胶及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种微电子封装用纳米银烧结型导电胶，采用如下技术方案：一种微电子封装用纳米银烧结型导电胶，其包括以下重量份的原料：环氧树脂15
‑
65份、潜伏性固化剂2
‑
10份、增韧剂1
‑
5份、稀释剂5
‑
15份、添加剂0.01
‑
2份、银粉25
‑
90份，其中，银粉为纳米银线和超细微米银粉的混合物。
[0006]通过采用上述技术方案，本申请的纳米银烧结型导电胶，通过各原料之间的协同作用，降低了导电胶的体积电阻率，提高了热导率，进而提高了导电胶的导电性能，其中，体积电阻率为0.30
‑
0.79
×
10
‑4Ω
·
cm，热导率为9.7
‑
14.9W
·
m
‑1·
k
‑1。
[0007]环氧树脂是导电胶的基础成分，在导电胶中起到粘接剂的作用，能够增强导电胶的粘结强度，使其与各种材料更好的粘接。潜伏性固化剂是指加入到环氧树脂中与其组成的单组分体系在室温下具有一定的贮存稳定性，而在加热、光照、湿气、加压等条件下能迅速进行固化反应的固化剂。潜伏性固化剂应用到导电胶的原料中，能够使导电胶在一定条件下快速固化，提高固化速率。环氧树脂固化后伸长率低，脆性较大，当粘接部位承受外力时很容易产生裂纹，并迅速扩展，导致胶层开裂，导致粘接不牢。增韧剂应用到导电胶的原料中，能够增加环氧树脂的韧性，减少固化后开裂，提高粘接牢度。稀释剂作为溶剂使用。
[0008]银粉作为导电填料应用到导电胶的原料中，能够在导电胶中形成导电通路，从而使导电胶具有导电的特性。而且，银粉为纳米银线和超细微米银粉的混合物，纳米银线能够增加与其他原料之间的接触面积，形成更多的导电通路，从而提高导电胶的热导率和导电性。但是，因纳米银线的比表面积较大，在与环氧树脂混合时，容易造成粘度过大，影响流动性，不便于各原料之间的混合。超细微米银粉能够降低粘度，增加流动性，便于各原料之间
混合均匀，便于导电胶的导电，同时添加超细微米银粉还能够降低成本。通过纳米银线和超细微米银粉之间的协同作用，能够便于导电胶的制备，且能够提高导电胶的导电性和热导率。
[0009]作为优选：其包括以下重量份的原料：环氧树脂25
‑
50份、潜伏性固化剂5
‑
8份、增韧剂2
‑
4份、稀释剂6
‑
12份、添加剂0.08
‑
1.6份、银粉40
‑
75份。
[0010]通过采用上述技术方案，通过对环氧树脂、潜伏性固化剂、增韧剂、稀释剂、添加剂、银粉的重量配比进行优化，能够进一步提高导电胶的导电性和热导率。
[0011]作为优选：所述纳米银线的添加量为银粉的30
‑
70％。
[0012]当纳米银线的添加量过少时，在300℃温度下烧结时，会出现烧结不充分，导致无法形成导电网络，无法形成导电通道，影响导电胶的导电性能；当纳米银线的添加量过多时，烧结温度需要提高到300℃以上，甚至接近银的软化点和熔点的温度，否则达不到良好的可靠性粘接与导电网络的形成，而且环氧树脂在超过300℃下会很快碳化，失去粘接强度，影响导电胶的粘接性。通过采用上述技术方案，当纳米银线的添加量在上述范围时，不仅能够使导电胶与材料保持良好的粘接强度，还能够提高导电胶的导电性和热导率，提高导电性。
[0013]作为优选：所述纳米银线为直径20
‑
200nm、长度2
‑
3μm的纳米银线，所述超细微米银粉的粒径为0.1
‑
10μm。
[0014]进一步的，所述纳米银线为直径40
‑
60nm、长度2
‑
3μm的纳米银线，所述超细微米银粉的粒径为0.1
‑
10μm的片状、线状、树枝状中的一种或多种。
[0015]通过采用上述技术方案，对纳米银线的直径和长度、超细微米银粉的粒径进行限定，更能够提高导电胶的导电性。
[0016]作为优选：所述纳米银线采用以下方法制备：S1：将硝酸银放入乙二醇溶液中，搅拌均匀，得到溶液A；将氯化钠、聚乙烯吡咯烷酮放入乙二醇溶液中，搅拌均匀，得到溶液B；取乙二醇，加热至160
‑
180℃的温度，并将溶液A、溶液B放入乙二醇中，得到溶液C，搅拌直至溶液C变成灰白色，停止加热；S2：用丙酮超声洗涤溶液C，离心，取出固体物，洗涤，烘干后得到纳米银线。
[0017]进一步的，所述纳米银线采用以下方法制备：S1：将硝酸银放入乙二醇溶液中，搅拌30
‑
40min，得到溶液A；将氯化钠、聚乙烯吡咯烷酮放入乙二醇溶液中，搅拌50
‑
60min，得到溶液B；取乙二醇，加热至160
‑
180℃的温度，并将溶液A、溶液B放入乙二醇中，得到溶液C，搅拌直至溶液C变成灰白色，停止加热；其中，每1g硝酸银中加入乙二醇溶液的体积为58.5
‑
59.1mL，聚乙烯吡咯烷酮的分子量为40000，每1g聚乙烯吡咯烷酮中加入乙二醇溶液的体积为0.81
‑
0.85mL，乙二醇溶液的质量分数为40
‑
50％，聚乙烯吡咯烷酮和氯化钠的重量配比为1：(0.005
‑
0.007)，溶液A、溶液B、乙二醇的重量配比为(70
‑
90):(70
‑
90):(100
‑
120)；S2：用丙酮在300
‑
350W功率下超声洗涤溶液C，在3000
‑
4000r/min的转速下离心10
‑
20min，取出固体物，用质量分数为70
‑
80％的乙醇溶液洗涤8
‑
10次，然后将固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微电子封装用纳米银烧结型导电胶，其特征在于：其包括以下重量份的原料：环氧树脂15
‑
65份、潜伏性固化剂2
‑
10份、增韧剂1
‑
5份、稀释剂5
‑
15份、添加剂0.01
‑
2份、银粉25
‑
90份，其中，银粉为纳米银线和超细微米银粉的混合物。2.根据权利要求1所述的一种微电子封装用纳米银烧结型导电胶，其特征在于：其包括以下重量份的原料：环氧树脂25
‑
50份、潜伏性固化剂5
‑
8份、增韧剂2
‑
4份、稀释剂6
‑
12份、添加剂0.08
‑
1.6份、银粉40
‑
75份。3.根据权利要求1所述的一种微电子封装用纳米银烧结型导电胶，其特征在于：所述纳米银线的添加量为银粉的30
‑
70%。4.根据权利要求1所述的一种微电子封装用纳米银烧结型导电胶，其特征在于：所述纳米银线为直径20
‑
200nm、长度2
‑3㎛
的纳米银线，所述超细微米银粉的粒径为0.1
‑
10
㎛
。5.根据权利要求4所述的一种微电子封装用纳米银烧结型导电胶，其特征在于：所述纳米银线采用以下方法制备：S1：将硝酸银放入乙二醇溶液中，搅拌均匀，得到溶液A；将氯化钠、聚乙烯吡咯烷酮放入乙二醇溶液中，搅拌均匀，得到溶液B；取乙二醇，加热至160
‑
180℃的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：康红伟，刘晓林，
申请(专利权)人：深圳市郎搏万先进材料有限公司，
类型：发明
国别省市：