CN101864262A - 柔性导电胶 - Google Patents

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刘建影
符春娥
陈思
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Abstract

本发明涉及一种用于电子元件粘结及表面封装的柔性导电胶，同时含有柔性基团和刚性基团，提高导电胶柔性保证其机械性能，该导电胶的组成以质量百分比计为：导电胶基体10～25份，微米银粉60～80份，纳米银粉0.05～5份，其中导电胶基体的组成以重量分数计为：改性环氧树脂70～85份，柔性添加剂5～20份，有机硅类偶联剂0.5～2份，咪唑类固化剂2～10份。本发明具有普通导电胶的基本性能，并且电阻有明显降低。其柔韧性解决了封装中基板与元件开裂问题，特别适用于微电子工业中的电子封装技术。

Description

柔性导电胶
技术领域
本发明涉及一种用于电子元件粘结及表面封装的柔性导电胶。
背景技术
环氧树脂具有许多优异的性能，其耐腐蚀性佳、收缩率低，具有良好的化学和热稳定性，高强度和高模量，粘接性能高和加工性能优良。因此，以环氧树脂为基体材料的导电胶已广泛应用于电子封装技术中。但环氧树脂面临的问题是其固化后交联密度高，质脆、容易开裂、易导致基板元件之间脱离，柔韧性不足。这一缺陷在很大程度上限制了它在某些技术领域的应用。近年来环氧树脂已被应用到结构粘接材料、半导体封装材料、层压板、集成电路等多个方面，这些应用领域都要求环氧树脂具有更高的性能。因此，改性环氧树脂，提高环氧树脂的性能，一直是业界研究的重要课题。
发明内容
本发明的目的在于采用一种柔性添加剂使导电胶基体柔性增加，从而使机械性能得到提高。此种柔性添加剂与导电胶基体形成的网络致密度适合于电流传导，因此能够在提高导电胶柔性的同时降低导电胶的电阻率。其柔韧性解决了封装中基板与元件开裂问题，特别适用于微电子工业中的电子封装技术。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
一种柔性导电胶，其特征在于由下列配方组成：含柔性添加剂的导电胶基体、微米银粉、纳米银粉。柔性添加剂分子结构中具有柔性基团-C-和-O-和芳香族基团，其柔性链段能键合到致密的环氧树脂交联网络中，形成松密相间的两相网络结构，提高了导电胶的柔韧性。与此同时，芳香族基团的引入保证了导电胶机械性能的稳定性。
该柔性导电胶的组成以重量分数计为：
导电胶基体        10～25份
微米银粉          60～80份
纳米银粉          0.05～5份
上述导电胶基体由改性环氧树脂、柔性添加剂、有机硅类偶联剂和咪唑类固化剂四部分组成。这四部分在导电胶基体中所占的比重，以重量分数计为：
改性环氧树脂      70～85份
柔性添加剂        5～20份
有机硅类偶联剂    0.5～2份
咪唑类固化剂        2～10份
所述的改性环氧树脂为有机硅改性环氧树脂、有机钛改性环氧树脂和有机硼改性环氧树脂中的一种。
所述的柔性添加剂为聚(2-甲基-2-丙烯酸甲酯与4-乙烯基苯酚)、聚(二甲基硅氧烷与二苯基硅氧烷)和1，3-丙二醇双(4-氨基苯甲酸酯)中的一种。
所述的有机硅类偶联剂为乙烯基硅烷、氨基硅烷、环氧基硅烷有机偶联剂中的一种。
所述的咪唑类固化剂为2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑和1氰基2-乙基4-甲基咪唑中的一种。
所述微米银粉尺寸为1～10μm，纳米银球尺寸为50～500nm。
附图说明
图1含有不同重量分数柔性添加剂的导电胶基体动态力学分析(DMA)
图2含有不同重量分数柔性添加剂的导电胶基体差示扫描量热图(DSC)
图3含有不同重量分数柔性添加剂的导电胶基体电阻率比较
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
本实施例的柔性导电胶，由含柔性添加剂的导电胶基体、微米银粉和纳米银粉组成，其组成以重量分数计为：
导电胶基体    20份
微米银粉      75份
纳米银粉      5份
1.按适当比例配制导电胶基体，以重量分数计为：
有机硅改性环氧树脂                85份
1，3-丙二醇双(4-氨基苯甲酸酯)     5份
乙烯基硅烷                        2份
1氰基2-乙基4-甲基咪唑             8份
2.将配制好的基体与微米银粉和纳米银粉混合均匀。
3.将配好的导电胶在150℃进行固化，固化时间为50min。
4.固化后样品进行DMA、DSC以及电阻率测试。
实施例2
本实施例与实施例1的方法步骤和参数基本相同，所不同的是，将柔性添加剂1，3-丙二醇双(4-氨基苯甲酸酯)含量提高到10份。
实施例3
本实施例与实施例1的方法步骤和参数基本相同，所不同的是，将柔性添加剂1，3-丙二醇双(4-氨基苯甲酸酯)含量提高到15份。
如图1所示，在150℃下，含柔性添加剂的导电胶(柔性导电胶)，其储能模量比不含柔性添加剂的导电胶(非柔性导电胶)的存储模量低了约50％。由此证明，由于柔性添加剂的加入，导电胶的柔性确实得到了提高。
如图2所示，柔性添加剂对导电胶的固化温度影响不大。
如图3所示，较之非柔性导电胶，柔性导电胶的电阻率降低了约25％，由此证明，由于柔性添加剂的加入，导电胶的电性能确实得到了提高。

Claims (6)

1.一种柔性导电胶，其特征在于该导电胶的组成以重量分数计为：
导电胶基体        10～25份
微米银粉          60～80份
纳米银粉          0.05～5份
其中导电胶基体的组成以重量分数计为：
改性环氧树脂      70～85份
柔性添加剂        5～20份
有机硅类偶联剂    0.5～2份
咪唑类固化剂      2～10份。
2.如权利要求书1所述的柔性导电胶，其特征在于所述的改性环氧树脂为有机硅改性环氧树脂、有机钛改性环氧树脂和有机硼改性环氧树脂中的一种。
3.如权利要求书1所述的柔性导电胶，其特征在于所述柔性添加剂为聚(2-甲基-2-丙烯酸甲酯与4-乙烯基苯酚)、聚(二甲基硅氧烷与二苯基硅氧烷)和1，3-丙二醇双(4-氨基苯甲酸酯)中的一种。
4.如权利要求书1所述的柔性导电胶，其特征在于所述的有机硅类偶联剂为乙烯基硅烷、氨基硅烷、环氧基硅烷有机偶联剂中的一种。
5.如权利要求书1所述的柔性导电胶，其特征在于所述的咪唑类固化剂为2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑和1氰基2-乙基4-甲基咪唑中的一种。
6.如权利要求书1所述的柔性导电胶，其特征在于所述的微米银粉尺寸为1～10μm，纳米银粉尺寸为50～500nm。
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