CN103540287A - 一种高uph型环氧树脂导电胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高UPH型环氧树脂导电胶及其制备方法,其按照重量百分比包括以下成份:10%~15%的环氧树脂、2%~8%的固化剂、5%~10%的稀释剂、1%~5%的固化促进剂、45%~55%的银粉与15%~25%的改性氧化铝粉,以及将上述组分充分混合的制备方法。采用的改性氧化铝能使银胶体系的粘晶时间达到极小水平,通过选择触变剂粉末颗粒的表面性质、尺寸、形貌三方面影响银胶的流变性质,使得银胶的触变指数由原来的5.7提高到7.0的高触变水平。
Description
技术领域
本发明涉及应用于微电子设备或半导体组件中的环氧树脂导电胶,尤其涉及一种高UPH型环氧树脂导电胶及其制备方法。
背景技术
针头式点胶系统是目前导电粘晶胶行业中的主流技术。在点胶过程中,针头必须离器件很近,需要精确控制运动避免与器件产生碰撞。面对电子封装微型化的发展趋势,在某些狭小空间里,很难保证元件间有足够的间距便于针头接近器件。Asymtek公司提出一种喷射(jetting)的点胶技术。该技术采用喷嘴替代针头,通过压缩波传递到胶水使之克服表面张力而分离实现喷射点胶,喷射速率多达每秒200点且无需z轴移动,与现在主流针头点胶技术相比,生产效率可提高至6000%。喷射式点胶在广泛领域正逐步取代传统的针头点胶、成为未来主流点胶技术。
喷射式点胶技术对导电胶的高UPH应用性能提出了更高的要求,需要导电胶具有更小的粘晶停留时间和匹配的流变特性,目前还没有任何相关技术和产品的公开报道。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种高UPH型环氧树脂导电胶及其制备方法,以提高其粘接性和可靠性。
本发明的技术方案如下:
一种高UPH型环氧树脂导电胶,其按照重量百分比包括以下成份:
所述的高UPH型环氧树脂导电胶,其中,所述银粉为片状银粉或者为粒状银粉和片状银粉的混合物,其直径在1um-20um;所述的改性氧化铝粉是粒状或球形颗粒,其直径在200nm-5um。
所述的高UPH型环氧树脂导电胶,其中,所述环氧树脂为酚醛环氧树脂,所述固化剂为二胺基二苯砜,所述稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚,所述固化促进剂为非草隆。
所述的高UPH型环氧树脂导电胶,其中,其按照重量百分比还包括表面改性剂,所述表面改性剂为月桂酸、硬脂酸、肉豆蔻酸和/或不饱和脂肪酸,上述成份的总和为100%。
一种如所述高UPH型环氧树脂导电胶的制备方法,其包括以下步骤:按照重量百分比将固化剂与稀释剂充分混合,然后依次加入环氧树脂、固化促进剂、银粉与改性氧化铝粉,继续搅拌均匀,最后真空脱除气泡,制得所述高UPH型环氧树脂导电胶。
所述的制备方法,其中,上述步骤之前还包括以下步骤:按照重量百分比将氧化铝粉与所述表面改性剂充分混合,并超声分散后,在45℃条件下搅拌四小时,离心清洗后烘干得到所述改性氧化铝粉。
本发明提供的一种高UPH型环氧树脂导电胶及其制备方法,采用的改性氧化铝能使银胶体系的粘晶时间达到极小水平,通过选择触变剂粉末颗粒的表面性质、尺寸、形貌三方面影响银胶的流变性质:第一、本发明通过表面修饰降低了氧化铝粉的表面能,大幅减小了颗粒之间和有机体之间的作用力,使内聚力易被破坏,粘度迅速达到最小。第二、匹配的粒状或球形形貌,使颗粒之间和有机体间的作用力面积最小,配合表面能降低,达到银胶受剪切力后极易断裂的效果。第三,合适尺寸(200~2um)的颗粒易与片状银粉形成三维网络结果,不受剪切时迅速恢复到较粘的凝胶态,与前述两个因素配合使得银胶的触变指数由原来的5.7提高到7.0的高触变水平。银胶在点胶式技术设备上应用可达到设备UPH的上限18K,在喷射式点胶设备上应用时,喷出的胶点圆钝,没有任何拉丝倾向的胶头。尤其是改性氧化铝粉的加入量可以在较大范围内自由控制,在含量较高时不仅可以显著提高体系的流变性能,同时也能够降低成本,银粉含量可由原来的75%减少至45~55%,除电导率性能略有降低外,粘接性能和可靠性基本保持,即使不大量填加,也能对原配方体系的流变性能有所提高,并且完全保持原配方的导电性能。
具体实施方式
本发明提供了一种高UPH型环氧树脂导电胶及其制备方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供了一种高UPH型环氧树脂导电胶,其按照重量百分比包括以下成份:10%~15%的环氧树脂、2%~8%的固化剂、5%~10%的稀释剂、1%~5%的固化促进剂、45%~55%的银粉与15%~25%的改性氧化铝粉。
并且所述银粉为片状银粉或者为粒状银粉和片状银粉的混合物,其直径在1um-20um;所述的改性氧化铝粉是粒状或球形颗粒,其直径在200nm-5um。
在本发明的另一较佳实施例中,所述环氧树脂为酚醛环氧树脂,所述固化剂为二胺基二苯砜,所述稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚,所述固化促进剂为非草隆。
更进一步的,其按照重量百分比还包括表面改性剂,所述表面改性剂为月桂酸、硬脂酸、肉豆蔻酸和/或不饱和脂肪酸,上述成份的总和为100%。
本发明还提供了一种高UPH型环氧树脂导电胶的制备方法,按照重量百分比将固化剂与稀释剂充分混合,然后依次加入环氧树脂、固化促进剂、银粉与改性氧化铝粉,继续搅拌均匀,最后真空脱除气泡,制得所述高UPH型环氧树脂导电胶。
在上述步骤之前,按照重量百分比将氧化铝粉与所述表面改性剂充分混合,并超声分散后,在45℃条件下搅拌四小时,离心清洗后烘干得到所述改性氧化铝粉,用于制备所述高UPH型环氧树脂导电胶。
为了更详尽的描述本发明,以下列举更为详尽的实施例进行说明。
实施例1
按照重量百分比包括以下组分:
将上述成分充分混合后,制得所述高UPH型环氧树脂导电胶,其水平剪切力为24.6MPa;体积电阻率为1.2×10-4Ω·cm;粘度为8120cP,触变指数6.2。
实施例2
按照重量百分比包括以下组分:
将上述成分充分混合后,制得所述高UPH型环氧树脂导电胶,其水平剪切力为23.2MPa;体积电阻率为3.8×10-4Ω·cm;粘度为8324cP,触变指数6.9。
实施例3
按照重量百分比包括以下组分:
将上述成分充分混合后,制得所述高UPH型环氧树脂导电胶,其水平剪切力为25.4MPa;体积电阻率为8.6×10-4Ω·cm;粘度为8450cP,触变指数7.5。
实施例4
按照重量百分比包括以下组分:
将上述成分充分混合后,制得所述高UPH型环氧树脂导电胶,其水平剪切力为26MPa;体积电阻率为5.6×10-4Ω·cm;粘度为8630cP,触变指数7.5。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (6)
2.根据权利要求1所述的高UPH型环氧树脂导电胶,其特征在于,所述银粉为片状银粉或者为粒状银粉和片状银粉的混合物,其直径在1um-20um;所述的改性氧化铝粉是粒状或球形颗粒,其直径在200nm-5um。
3.根据权利要求1所述的高UPH型环氧树脂导电胶,其特征在于,所述环氧树脂为酚醛环氧树脂,所述固化剂为二胺基二苯砜,所述稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚,所述固化促进剂为非草隆。
4.根据权利要求1所述的高UPH型环氧树脂导电胶,其特征在于,其按照重量百分比还包括表面改性剂,所述表面改性剂为月桂酸、硬脂酸、肉豆蔻酸和/或不饱和脂肪酸,上述成份的总和为100%。
5.一种如权利要求1所述高UPH型环氧树脂导电胶的制备方法,其包括以下步骤:按照重量百分比将固化剂与稀释剂充分混合,然后依次加入环氧树脂、固化促进剂、银粉与改性氧化铝粉,继续搅拌均匀,最后真空脱除气泡,制得所述高UPH型环氧树脂导电胶。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,上述步骤之前还包括以下步骤:按照重量百分比将氧化铝粉与所述表面改性剂充分混合,并超声分散后,在45℃条件下搅拌四小时,离心清洗后烘干得到所述改性氧化铝粉。
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