CN103074030B

CN103074030B - Led用有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂

Info

Publication number: CN103074030B
Application number: CN201110327797.2A
Authority: CN
Inventors: 黄健翔
Original assignee: Bonotec Electronic Materials Co ltd
Current assignee: Bonotec Electronic Materials Co ltd
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2016-07-20
Anticipated expiration: 2031-10-25
Also published as: CN103074030A

Abstract

本发明公开了一种LED用有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂，包含10～40重量份有机硅双马来酰亚胺、60～90重量份银粉导电填料、0.3～1.2重量份固化促进剂、0.3～1.2重量份界面补强剂硅烷偶联剂。本发明的导电胶将有机硅树脂和双马来酰亚胺树脂两者的优势结合，保留了双马来酰亚胺树脂的耐高温和聚硅氧烷树脂的透明性，同时还使产品具有优异的高温粘接性能。

Description

LED用有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂

技术领域

本发明涉及LED用导电胶粘剂，具体是一种LED用有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂。

背景技术

自跨入21世纪以来，能源形势日益严峻，而节约能源比开发新能源更经济、更环保，应放在首位。当前，照明约占世界总能耗的20％左右。若用能耗低、寿命长、安全、环保的光源取代低效率、高耗电量的传统光源，无疑将带来一场世界性的照明革命(杨雄发，伍川，董红，等。LED封装用有机硅材料的研究进展。有机硅材料，2009，23，47～50)。

LED以其固有的特点，如省电、寿命长、耐震动，响应速度快、冷光源等特点，广泛应用于指示灯、信号灯、显示屏、照明等领域，在我们的日常生活中处处可见，例如家用电器、电话机、仪表照明、汽车防雾灯、交通信号灯等(苏永道，吉爱华，赵超。LED封装技术。上海，上海交通大学出版社，2010)。超高亮度LED消耗的电能仅是传统光源的1/10，具有不使用严重污染环境的汞、体积小、寿命长等优点。随着超高亮度LED性能的改进，大功率LED有望取代白炽灯等照明光源，成为第四代照明光源(王晓明，郭伟玲，高国，等。LED——新一代照明光源。现代显示，2005，53，15～20)。

随着大功率LED的发展，客户对封装过程中使用的材料提出了越来越高的要求，新的材料不仅要满足客户生产的工艺要求，同时还需要有较好的耐UV性和耐热性，以及足够的粘接强度。传统的环氧导电粘结剂具有优异的常温粘接性能，但是其高温粘接性能却不够理想，此外环氧树脂基体往往不耐UV，在UV光和热的综合作用下，其易发生黄变从而影响LED发光寿命。因此，环氧树脂不适合用于高温场合，或者是能发射紫外波长的LED和大功率LED，以及在户外使用。综上所述，传统的环氧导电粘结剂越来越不能满足日益更新的性能要求。

BMI树脂是指以马来酰亚胺为活性端基的双官能团BMI单体及相关的共聚组分形成的一类热固性树脂，BMI的通式如下所示：

BMI树脂具有良好的耐高温、耐辐射、耐湿热、模量高、吸湿率低和热膨胀系数小等优良特性，广泛应用于电子电器领域，但传统BMI树脂刚性较大，透明性较差。

硅氧烷类胶粘剂所具有的硅氧主链结构，结构式如下所示：

Si-O-Si有较高的键能，具有较强的耐紫外性，因此适用于任何紫外光照场合。日本信越化学工业的SMP-2800L，日本藤仓化成的单组份含溶剂有机硅导电胶(DOTITE的XA-819A和FX-730)，便是此类产品。因为聚硅氧的主链的极性较小，所以上述所述的导电胶的粘接性较差，芯片推力偏小，室温小片推力＜5kgf/die(2×2mm)。

综上所述，双马来酰亚胺和聚硅氧烷各有优点，如何将两者的优势结合成为本发明需要解决的技术问题。两者的有机结合可以使材料兼具耐高温性能、耐UV性能以及优异的高温粘接性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LED用有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂，将有机硅树脂和双马来酰亚胺树脂两者的优势结合，保留双马来酰亚胺树脂的耐高温和聚硅氧烷树脂的透明性，同时还使产品具有优异的粘接性能。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明涉及的LED用有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂，包含具有以下重量份的组份：

根据本发明，所述有机硅双马来酰亚胺为以下式(I)或式(II)所示的物质：

a、甲基有机硅双马来酰亚胺(SiMBMI)，其结构为式(I)所示：

其中，n＝1～6；

b、甲基苯基有机硅双马来酰亚胺(SiMPBMI)，其结构为式(II)所示：

其中，n＝1～6。

根据本发明，所述银粉导电填料为颗粒D90小于50微米的银粉；所述银粉为片状银粉、球状银粉、无定型银粉或它们任意的混合物。

根据本发明，所述固化促进剂为2-甲基咪唑(2MZ)或2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ)。

根据本发明，所述界面补强剂硅烷偶联剂为3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷(Z6040)。

本发明的LED用有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂的制备方法包括以下步骤：

a)有机硅双马来酰亚胺，固化促进剂和界面补强剂硅烷偶联剂混合，然后通过三辊研磨机研磨得到均匀的树脂。

b)将银粉加入研磨后的树脂中，搅拌1小时。

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：本发明的LED用有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂在低温下贮存时间超过6个月，室温下粘度增加25％的时间超过48h；固化后热分解温度(2％质量失重温度)＞300℃，室温芯片推力＞11.2kgf/die(2×2mm)，高温芯片推力＞2.5kgf/die(2×2mm)，体积电阻率≤2.9×10^-4Ω·cm；即该胶粘剂具有良好的贮存稳定性，固化后具有优异的粘接强度、导电性、耐热性和耐UV性。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。

以下实施例中所使用的片状银粉、球状银粉、无定型银粉均是颗粒D90(指样品的累计粒度分布数达到90％时所对应的粒径)小于50微米的银粉。

以下实施例中所使用的有机硅双马来酰亚胺为以下式(I)或式(II)所示的物质：

a、甲基有机硅双马来酰亚胺(SiMBMI)，其结构为式(I)所示：

其中，n＝1～6；

其中，n＝1～6。

以上有机硅双马来酰亚胺有市售。

实施例1～4

按表1所示，将有机硅双马来酰亚胺，固化促进剂和界面补强剂硅烷偶联剂混合，然后通过三辊研磨机研磨得到均匀的树脂；然后将银粉加入研磨后的树脂中，搅拌约1小时，即得到有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂。

表1、有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂的组份

采用DAGA4000推力机，对实施例1～4获得的LED用有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂的性能进行测试，结果如表2所示。

表2、有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂的性能

由表2的结果可见，采用实施例1～4的方法制备的LED用有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂的折射率为1.47，玻璃化转变温度为112～116℃，2×2mm芯片推力为11.2～12.8kgf(25℃)、2.5～2.6kgf(250℃)，体积电阻率为2.1×10^-4～2.9×10^-4Ω·cm。

实施例5～8

按表3所示，将有机硅双马来酰亚胺，固化促进剂和界面补强剂硅烷偶联剂混合，然后通过三辊研磨机研磨得到均匀的树脂；然后将银粉加入研磨后的树脂中，搅拌约1小时，得到有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂。

表3、有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂的组份

采用DAGA4000推力机，对实施例5～8获得的LED用有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂的性能进行测试，结果如表4所示。

表4、有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂的性能

由表4的结果可见，采用实施例5～8的方法制备的LED用有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂的折射率为1.53，玻璃化转变温度为119～122℃，2×2mm芯片推力为13.2～13.9kgf(25℃)、2.7～2.8kgf(250℃)，体积电阻率为2.1×10^-4～2.6×10^-4Ω·cm。

实施例9～12

按表5所示，将有机硅双马来酰亚胺，固化促进剂和界面补强剂硅烷偶联剂混合，然后通过三辊研磨机研磨得到均匀的树脂；然后将银粉加入研磨后的树脂中，搅拌约1小时，得到有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂。

表5、有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂的组份

采用DAGA4000推力机，对实施例9～12获得的LED用有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂的性能进行测试，结果如表6所示。

表6、有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂的性能

由表6的结果可见，采用实施例9～12的方法制备的LED用有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂折射率为1.49，玻璃化转变温度为117℃，2×2mm芯片推力为13.1～13.3kgf(25℃)、2.5～2.8kgf(250℃)，体积电阻率为2.1×10^-4～2.7×10^-4Ω·cm。

结合上述实施例，本发明的LED用有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂，室温芯片推力＞11.2kgf/die(2×2mm)，高温芯片推力＞2.5kgf/die(2×2mm)，体积电阻率≤2.9×10^-4Ω·cm；即该胶粘剂具有良好的贮存稳定性，固化后具有优异的粘接强度、导电性、耐热性和耐UV性。

Claims

1.一种LED用有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂，其特征在于，由以下重量份的组份：

2.根据权利要求1所述的导电胶粘剂，其特征在于，所述有机硅双马来酰亚胺为以下式(I)或式(II)所示的物质：

a、甲基有机硅双马来酰亚胺，其结构为式(I)所示：

其中，n＝1～6；

b、甲基苯基有机硅双马来酰亚胺，其结构为式(II)所示：

其中，n＝1～6。

3.根据权利要求1所述的导电胶粘剂，其特征在于，所述银粉导电填料为颗粒D90小于50微米的银粉；其中，所述的颗粒D90是指样品的累计粒度分布数达到90％时所对应的粒径。

4.根据权利要求3所述的导电胶粘剂，其特征在于，所述银粉为片状银粉、球状银粉、无定型银粉或它们的任意混合物。

5.根据权利要求1所述的导电胶粘剂，其特征在于，所述固化促进剂为2-甲基咪唑或2-乙基-4-甲基咪唑。

6.根据权利要求1所述的导电胶粘剂，其特征在于，所述界面补强剂硅烷偶联剂为3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷。

7.权利要求1～6中任一项所述的LED用有机硅双马来酰亚胺导电胶粘剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

a)有机硅双马来酰亚胺，固化促进剂和界面补强剂硅烷偶联剂混合，然后通过三辊研磨机研磨得到均匀的树脂；

b)将银粉加入研磨后的树脂中，搅拌1小时。