CN103540287B - 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

一种高UPH型环氧树脂导电胶及其制备方法
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 (1)

1.一种高UPH型环氧树脂导电胶，其按照重量百分比包括以下成份：
上述的高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；所述固化剂为二氨基二苯砜；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；所述银粉为片状银粉，其直径在1um-20um；所述的改性氧化铝粉尺寸在200nm-5um，其表面改性剂为月桂酸、硬脂酸、肉豆蔻酸或不饱和脂肪酸的一种或几种；上述成分的总和为100％。
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