能够烧结的导电组合物制造技术

本文提供一种能够烧结的导电组合物

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】能够烧结的导电组合物


[0001]本文提供一种能够烧结的导电组合物
。
更具体地，所述导电组合物包含分散在粘合剂树脂中的可烧结银颗粒，当该组合物被加热到所述银颗粒开始烧结的温度时，所述粘合剂树脂还未处于完全固化状态
。

技术介绍

[0002]可烧结组合物是已知的
。
参见例如美国专利号
8,974,705、10,000,670、10,141,283
和
10,446,518
；以及美国专利申请公开号
2016/0151864、2017/0018325
和
2018/0056449。
[0003]可烧结组合物对于导电粘合剂和导电浆料是理想的，因为它们往往提供比填充有导电颗粒的类似粘合剂和浆料改善的导电性
。
然而，可烧结组合物通常在某些物理性能的发展中具有缺点，这些物理性能被认为在一些应用中是较差的
。
为了实现更高的导电性，有效地实施了更大的填料负载
。
然而，这些更大的填料负载导致脆性和更高的应力，这只是受到影响的物理性质中的两种
。
但是一些最终用户已经接受了这种折衷，因为他们的商业应用可以容忍这种折衷的物理性质，以实现更高的电导率
。
但其他情况，特别是涉及大型芯片
(die)
的情况，则不太令人满意，因为在温度循环过程中可能会发生分层
。
[0004]因此，希望提供一种可烧结组合物，其不仅表现出改善的导电性，而且表现出可在导电粘合剂和导电浆料中发现的柔性和强度
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供能够烧结的导电组合物
。
[0006]更具体地，本专利技术提供一种用于烧结浆料的组合物，其包含：
[0007]约2至约
15
重量％的粘合剂树脂，所述粘合剂树脂包含热固性树脂
(
例如期望地，一种或多种环氧单体
、
低聚物或聚合物
)、
硅烷粘合促进剂
、
和固化剂；
[0008]约
65
至约
93
重量％的粒径为约1至约7μ
m
的银颗粒组分以及任选存在的粒径为约
0.3
至约2μ
m
的第二银颗粒；
[0009]约1至约
10
重量％的一种或多种填料，所述填料的粒径为约1至约
20
μ
m
，例如约1至约
10
μ
m
，并且所述填料选自聚合物材料
、
无机材料及其组合；以及
[0010]任选存在的有机稀释剂
。
[0011]所述组合物在固化或烧结时，在
260℃
下，在
7x7mm
芯片上具有至少
25kg/mm2的剪切强度；并且该组合物显示出
70W/m.K
的热导率
。
[0012]重要的是，该组合物的特征在于，当加热到银粉
(silver powder)
和片状银粉
(silver flake)
开始烧结的温度时，粘合剂树脂还没有处于完全固化或完全干燥的状态
。
也就是，粘合剂树脂的固化或干燥性质确保其在银烧结开始时不处于凝固状态
。
例如，粘合剂树脂的固化在银烧结开始时可能尚未开始，或者粘合剂树脂在银颗粒烧结开始时可能处于部分固化或部分干燥的状态
。
[0013]根据本专利技术的第二方面，提供一种使用本专利技术的组合物的方法，所述方法包括以下步骤：
[0014]i)
提供基板；
[0015]ii)
提供芯片；
[0016]iii)
将本专利技术的组合物沉积到所述基板或所述芯片中的至少一个上；以及
[0017]iv)
在约
250℃
的温度下加热所述组合物足够的时间以烧结包含在所述组合物中的银粉并完全固化所述组合物
。
具体实施方式
[0018]如上所述，本文提供一种用于烧结浆料的组合物，其包含：
[0019]约2至约
15
重量％的粘合剂树脂，所述粘合剂树脂包含热固性树脂
(
例如期望地，一种或多种环氧单体
、
低聚物或聚合物
)、
硅烷粘合促进剂
、
和固化剂；
[0020]约
65
至约
93
重量％的粒径为约1至约7μ
m
的银颗粒组分以及任选存在的粒径为约
0.3
至约2μ
m
的第二银颗粒；
[0021]约1至约
10
重量％的一种或多种填料，所述填料的粒径为约1至约
20
μ
m
，例如约1至约5μ
m
，并且所述填料选自聚合物材料
、
无机材料及其组合；以及
[0022]任选存在的有机稀释剂
。
[0023]所述组合物在固化或烧结时，在
260℃
下，在
7x7mm
芯片上具有至少
25kg/mm2的剪切强度；并且该组合物显示出
70W/m.K
的热导率
。
[0024]重要的是，该组合物的特征在于，当加热到银颗粒开始烧结的温度时，粘合剂树脂还没有处于完全固化的状态
。
即，粘合剂树脂的固化性质确保其在银烧结开始时不处于凝固状态
。
例如，粘合剂树脂的固化在银烧结开始时可能尚未开始，或者粘合剂树脂可以在银颗粒烧结开始时可能处于部分固化或部分干燥的状态
。
[0025]粘合剂树脂通常包括热固性树脂，例如选自以下中的一种：环氧树脂；氧杂环丁烷树脂；噁唑啉树脂；苯并噁嗪；甲阶酚醛树脂；马来酰亚胺；氰酸酯；丙烯酸酯树脂；甲基丙烯酸酯树脂；马来酸酯；富马酸酯；衣康酸酯；乙烯基酯；乙烯基醚；氰基丙烯酸酯；苯乙烯类树脂；及其组合
。
优选地，热固性树脂包括环氧树脂和
(
甲基
)
丙烯酸酯树脂中的一种或多种
。
特别地，热固性树脂包括环氧树脂
。
[0026]理想地，粘合剂树脂应包括氢化芳香族环氧树脂
、
脂环族环氧树脂或其混合物
。
特别地，粘合剂树脂应当包括选自以下的环氧树脂：
1,2
‑
环己烷二羧酸二缩水甘油酯；双
(4
‑
羟基环己基
)
甲烷二缩水甘油醚；4‑
甲基六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯；
2,2
‑
双
(4...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种可固化或可烧结的组合物，其包含：约2至约
15
重量％的粘合剂树脂，所述粘合剂树脂包含热固性树脂
、
硅烷粘合促进剂
、
和固化剂；约
65
至约
93
重量％的银颗粒组分；约1至约
10
重量％的一种或多种填料，所述填料具有约1μ
m
至约
20
μ
m
的粒径，并且选自聚合物材料
、
无机材料及其组合；以及任选存在的有机稀释剂，其中当固化或烧结时，所述组合物在
260℃
下在7×
7mm
芯片上具有至少
25kg/mm2的剪切强度；并且所述组合物显示出
70W/m.K
的热导率
。2.
根据权利要求1所述的导电组合物，其中所述银颗粒组分包括具有两个不同粒径范围的银颗粒
。3.
根据权利要求1所述的导电组合物，其中所述银颗粒组分包括振实密度为1至约
7g/cm3的银粉和振实密度为1至约
7g/cm3的片状银粉
。4.
根据权利要求1所述的导电组合物，其中所述银颗粒组分具有
0.3
至
6.0
μ
m
的质量中值直径
(D50)。5.
根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏波，卓绮茁，曹新培，X，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：