高功率ＬＥＤ用导电银胶制造技术

本发明专利技术公开了一种高功率ＬＥＤ用导电银胶，按重量百分比计算包括以下组分：６０～７５％的导电填料，选自银粉；１０～１５％的有机载体，选自双酚Ａ环氧树脂、双酚Ｆ环氧树脂、酚醛环氧树脂中的一种或两种以上混合；３～８％的添加剂，包括：碳纳米管与双酚Ｆ环氧树脂的复合物；１～１．５％的固化剂和促进剂，其中的促进剂选用微胶囊型固化促进剂；稀释剂余量；通过搅拌、混合、研磨等步骤制备而成。本发明专利技术的高功率ＬＥＤ用导电银胶能够实现导电胶的室温储存、运输和使用，常温下可以储存６个月；提高了导电胶的导热系数、导电能力、性能可靠性等，尤其适用于制备１Ｗ以上高功率ＬＥＤ产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子材料领域，特别是一种高功率LED用导电银胶。
技术介绍
LED(Light-Emitting-Diode,发光二极管)是一种能够将电能转化为可见光的半导体，具有体积小、节能环保、使用寿命长等特点，广泛应用于显示屏、交通讯号显示 光源、汽车工业用灯、背光源、照明光源等领域。LED用导电银胶，用于LED芯片和基 材的连接，同时实现导热和导电的功能。LED产业的发展方向是朝高亮度、超高亮度的大功率方向发展，对导电银胶提 出了更高的要求。1、大功率LED对导电银胶的散热性有很高的要求，如何在保持其它 性能的前提下，提高导电银胶的热传导率是其中一个难点和重点；2、需要开发合适的固 化体系，使导电胶能在室温下长时间储存，避免高昂的运输成本和储存成本，以及导电 胶解冻后最好一次用完以及解冻过程对产品性能的负面影响等弊端；3、接触电阻的稳定 性和综合性能的可靠性。近年来国外有许多公司和研究机构都在在积极开发电阻率更低的、更高的导热 系数，剪切强度要大，抗老化性能的高功率LED用导电胶，比较著名的有贝尔实验室、 杜邦公司、加州大学等。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种高功率LED用导电银胶，不影响其 他性能的基础上，提高其导热系数和接触电阻的稳定性等性能，有效解决高功率LED芯 片长期工作后的散热问题和各项性能的可靠性。本专利技术的目的是这样实现的一种高功率LED用导电银胶，其特征在于按 重量百分比计算包括以下组分60 75%的导电填料，选自银粉；10 15%的有机载 体，选自双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛环氧树脂中的一种或两种以上混合； 3 8%的添加剂，包括碳纳米管与双酚F环氧树脂的复合物；1 1.5%的固化剂和促 进剂，其中的促进剂选用微胶囊型固化促进剂；稀释剂余量。所述的银粉选自球状银粉或片状银粉，或两者的混合。所述的添加剂还包括增韧剂，选自丙烯酸改性环氧树脂。所述的固化剂选自超细双氰胺或其改性物。所述的碳纳米管选用多壁碳纳米管或单壁碳纳米管。所述的碳纳米管与双酚F环氧树脂的复合物中，两者质量比范围为5 10 100。上述的导电银胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤a、将有机载体、稀释剂按比例搅拌均勻，抽真空脱泡；b、然后分别按比例加入固化剂、促进剂和添加剂，搅拌均勻；C、按比例加入导电填料，充分混合均勻； d、用三辊机研磨直至达到适合的细度和粘度；e、抽真空脱泡。所述步骤c中，采用三维混合技术，通过容器公转和自传产生的剪切力混合。本专利技术的高功率LED用导电银胶适用于高功率LED，不含卤素、Pb、Cd和六 价Cr等有害物质，其优点如下1、实现导电胶的室温储存、运输和使用，常温下可以储存6个月；2、采用碳纳米管与双酚F环氧树脂复合，使碳纳米管均勻分散在双酚F环氧树 脂里，解决了由于导电胶粘度过大，纳米管碳在体系中分散不均而造成质量缺陷，充分 发挥其性能优势；3、提高导电胶的导热系数，能有效的将芯片发热的热量以热传导的方式传递出 去，避免局部过热而失效，提高产品的剪切强度和粘结能力，降低导电胶的体电阻率， 提高产品导电能力，导电胶粘接强度、体电阻和接触电阻在经过环境试验后，变化不超 过相关标准，保证高功率LED各项性能的可靠性，其中；体电阻率达到10_4 10_5Ω. cm、剪切强度>10Mpa、瞬间耐热300°C、持续耐热> 260°C、抗老化好(高低温循环、 高温高潮湿等老化试验后变化< 15%，因此适用于制备IW以上高功率LED产品；3、增加导电胶经三辊机研磨之前的预分散效率，尽量减少三辊机的研磨次数， 避免银粉被过度延展，丧失原有设计性能。具体实施例方式本专利技术是一种高功率LED用导电银胶，按重量百分比计算包括以下组分60 75%的导电填料，选自银粉。优选球状银粉或片状银粉，或两者的混合 (混合的较佳比例为球状片状=1 4 6)，采用混合银粉可以实现点面结合，增加导 电填料之间的接触，增加导电性和接触电阻的稳定性。10 15%的有机载体，选自双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛环氧树脂 中的一种或两种以上混合。制备时可先加入适量稀释剂进行混合。3 8%的添加剂，包括碳纳米管与双酚F环氧树脂的复合物(两者质量比范 围为5 10 100)、丙烯酸改性环氧树脂等等。其中添加碳纳米管与双酚F的复合物 可提高导电胶的导热性能和降低体电阻率，添加丙烯酸改性环氧树脂作为增韧剂。所述 的碳纳米管可选用多壁碳纳米管或单壁碳纳米管。还可根据情况而添加偶联剂、消泡剂 等等本领域常用添加剂。1 1.5%的固化剂和促进剂。固化剂选择优选双氰胺或其改性物，促进剂选用 微胶囊型，例如胶囊化的2-乙基-4-甲基咪唑。它利用微胶囊缓释原理，将常用的低 温固化剂进行包覆，以降低其在常温下的反应活性并延长胶粘剂的适用期，当外界条件 (温度、压力等)改变时，微胶囊壁破裂，释放出来并固化树脂。采用新型的潜伏性固 化促进剂_微胶囊型固化促进剂能够解决固化温度、固化时间和常温储存性能之间的矛 盾。稀释剂余量。稀释剂选用新戊二醇缩水甘油醚、二乙二醇乙醚醋酸酯、正丁基 缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、1，4 丁二醇二缩水甘油醚中的一种或两种以上的混合物。 制备时，首先将有机载体、稀释剂按比例搅拌均勻，抽真空脱泡约15分钟；然 后分别按比例加入固化剂、促进剂、抗老化剂等等其他添加剂，搅拌均勻；再按比例加 入银粉，采用三维混合技术，通过容器公转和自传产生的剪切力，实现充分混合均勻； 最后用三辊机研磨1 2遍，达到适合的细度和粘度，真空脱泡15分钟后即可。 本专利技术中涉及的导电胶与现有导电胶相比，生产过程基本相同。即各组分经混 合后利用三辊研磨机充分研磨辊轧，达到一定的细度、粘度要求；但本专利技术在预分散混 合过程采用先进的三维混合技术(例如采用THIN KY公司的小型真空脱泡搅拌机)，使各 成分混合更充分、均勻，能减少三辊研磨机研磨次数，最大程度减少银粉受延展程度， 提高产品得综合性能；本专利技术中的导电胶与现有导电胶相比，实现了常温运输、使用和常温储存6个 月，现有导电胶需要储存条件基本都在-40 -20°C，运输过程必须采用干冰保护，造成 高昂运输和储存成本；现有导电胶专利(如中国专利申请200610051244.8)中就有_5°C储 存6个月的描述；本专利技术中导电胶的电阻率和剪切强度经高低温循环、高温高潮湿等老化试验后 变化<15%;碳纳米管与双酚F的复合物的加入，大幅提高了导电胶的耐热和导热性 能，导热系数>5，瞬间耐热300°C，持续耐热> 260°C;另外，添加丙烯酸改性环氧树 脂作为增韧剂和偶联剂，使导电胶固化后更致密，且具有较高的剪切强度和粘结的稳定 性。本专利技术导电银胶较佳的配方组分如表1实施例1-3。表1.权利要求1.一种高功率LED用导电银胶，其特征在于按重量百分比计算包括以下组分 60 75%的导电填料，选自银粉；10 15%的有机载体，选自双酚A环氧树脂、双酚F 环氧树脂、酚醛环氧树脂中的一种或两种以上混合；3 8%的添加剂，包括碳纳米管 与双酚F环氧树脂的复合物；1 1.5%的固化剂和促进剂，其中的促进剂选用微胶囊型 固化促进剂；稀释剂余量。2.根据权利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高功率ＬＥＤ用导电银胶，其特征在于：按重量百分比计算包括以下组分：６０～７５％的导电填料，选自银粉；１０～１５％的有机载体，选自双酚Ａ环氧树脂、双酚Ｆ环氧树脂、酚醛环氧树脂中的一种或两种以上混合；３～８％的添加剂，包括：碳纳米管与双酚Ｆ环氧树脂的复合物；１～１．５％的固化剂和促进剂，其中的促进剂选用微胶囊型固化促进剂；稀释剂余量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，付振晓，
申请(专利权)人：广东风华高新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：44