CN104992742B - 高粘度低熔点金属导电膏及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高粘度低熔点金属导电膏及其制备方法和应用，其特征在于，其由低熔点金属和金属粉末以一定的比例和方法混合均匀得到。所述金属粉末可提高低熔点金属的粘度和电导率。本发明的一种高粘度低熔点金属导电膏可显著降低电子元件之间的接触电阻，从而降低电子元件的接触面温度，使电子元件的工作寿命尽可能延长。本发明的一种高粘度低熔点金属导电膏电导率较高，导电效果显著，使用寿命长，可广泛应用于电力、能源技术领域。
Description
技术领域
本发明提供一种高粘度低熔点金属导电膏及其制备方法和应用，此种高粘度低熔点金属导电膏可显著降低电子元件之间的接触电阻，并且因其有较高的热导率，使其能降低电子元件的接触面温度，使电子元件的工作寿命尽可能延长。
背景技术
一般地，接触电阻的产生主要有两个原因：第一，由于接触面的凹凸不平，金属实际接触面减小，当电流流过导体的时候，其接触面有效导电界面减小。第二，接触面在空气中会形成一层导电性很差的氧化膜附着于表面，使电阻增大。接触电阻过大是接触面老化的重要原因。目前主流的降低接触电阻的方法有：1)改善接触面的材料，改善导电性能，如由铜改为表面镀金等；2)及时清理接触面形成的氧化膜；3)在接触界面填充导电膏。改变接触面材料成本较高，性能提升较小；清理接触面氧化膜增加维护成本，可行性不高；接触界面填充现有导电膏效果有限，其主要原因在于目前导电膏的基础材料均为非金属，电导率十分有限。此外，若采用基础材料为金属，当金属熔点过高时，金属不会熔化，与电子元件之间不能做到无缝接合，仍然存在较大的空气间隙，导致接触电阻降低不明显；熔点较低时，将会出现金属因熔化而溢流失效的现象。
为解决上述问题，本发明提出一种高粘度低熔点金属导电膏，此种高粘度低熔点金属导电膏可显著降低电子元件之间的接触电阻，可真正做到电子元件之间的无缝接合。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高粘度低熔点金属导电膏，该高粘度低熔点金属导电膏可显著降低电子元件之间的接触电阻，做到电子元件之间的无缝接合。
本发明的技术方案如下：
一种高粘度低熔点金属导电膏，其特征在于，其由低熔点金属和金属粉末一定的比例和方法混合均匀得到；
所述低熔点金属为镓基二元合金、镓基多元合金、铟基合金或铋基合金。
所述镓基二元合金为镓铟合金、镓铅合金或镓汞合金中的一种。
所述镓基多元合金为镓铟锡合金或镓铟锡锌合金。
所述铟基合金为铟铋铜合金或铟铋锡合金中的一种。
所述铋基合金为铋锡合金。
所述金属粉末为铜粉、铝粉、镍粉、铁粉、锌粉、锡粉、钨粉、镁粉或银粉中的一种。
所述金属粉末颗粒粒径范围为1μm～1mm。
所述金属粉末的质量分数范围为0.01％～50％。
一种高粘度低熔点金属导电膏的制备方法，其特征在于，所述高粘度低熔点金属导电膏的制备方法如下：(1)低熔点金属制备；(2)往常温下为液态或加热融化后呈液态的低熔点金属中，少量多次地添加金属粉末，同时，对低熔点金属进行搅拌，直至金属粉末与低熔点金属混合均匀。
使用时，当电子元件采用紧固螺丝固定时，首先将高粘度低熔点金属导电膏均匀涂覆于电子元件之间，然后用螺丝紧密固定。当电子元件采用螺旋拧紧的方法时，先将电子元件螺旋拧紧，再于螺旋处涂覆导电膏。本发明的高粘度低熔点金属导电膏的电导率和粘度均可根据不同的应用场合进行调节，即具有粘度可调和电导率可调的优点。此外，导电膏为膏状物，可以做到和电子元件无缝接合，接触电阻明显降低，性价比极高。
本发明的一种高粘度低熔点金属导电膏，具有如下优点：
(1)本发明的高粘度低熔点金属导电膏由金属组成，无任何挥发物质，长期使用也不会因挥发变干而失效，寿命长。
(2)本发明的高粘度低熔点金属导电膏使用方便，且不会腐蚀电子元件。
(3)本发明的高粘度低熔点金属导电膏粘度很高，使用时不会出现流淌泄漏的现象，且电导率也很高，与现有的导电膏相比，优势特别明显。
(4)本发明往低熔点金属中添加金属粉末可提高低熔点金属的粘度和电导率。
(5)本发明的高粘度低熔点金属导电膏具有粘度可调和电导率可调的优点，可应用于不同场合。
附图说明
图1为实施例1中一种高电导率低熔点金属导电膏应用于电子元件中的结构示意图。
附图标记说明：1-导电膏，2-电子元件，3-紧固螺丝。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例进一步描述本发明。
实施例1
实施例1展示了本发明中的一种高粘度低熔点金属导电膏的一种典型应用。
图1为实施例1中一种高电导率低熔点金属导电膏应用于电子元件中的结构示意图。其中：1为导电膏，2为电子元件，3为紧固螺丝。
本实施例的高粘度低熔点金属导电膏，低熔点金属为镓铟锡锌合金(合金质量分数为：Ga 61％，In 25％，Sn 13％，Zn 1％)，熔点为8℃。金属粉末为铜粉，质量分数占导电膏质量的50％，粒径为1μm。
使用时，首先将高粘度低熔点金属导电膏均匀涂覆于电子元件之间；然后用螺丝紧密固定。本发明的高粘度低熔点金属导电膏的电导率和粘度均可根据不同的应用场合调节，即具有粘度可调和电导率可调的优点。此外，导电膏为膏状物，可以做到和电子元件无缝接合，接触电阻明显降低，性价比极高。
实验采用锦云电气有限公司生产的导电膏与本实施例的高粘度低熔点金属导电膏作对比实验。实验测试涂膏前后冷态接触电阻变化的系数，实验结果为锦云电气有限公司生产的导电膏的为0.98，本实施例的高粘度低熔点金属导电膏的为0.45。显然，本实施例的高粘度低熔点金属导电膏的涂膏前后冷态接触电阻变化的系数是锦云电气有限公司生产的导电膏的0.46倍，接触电阻降低明显。
实施例2
图1为实施例1中一种高电导率低熔点金属导电膏应用于电子元件中的结构示意图。其中：1为导电膏，2为电子元件，3为紧固螺丝。
本实施例的高粘度低熔点金属导电膏，低熔点金属为镓铟锡锌合金(合金质量分数为：Ga 61％，In 25％，Sn 13％，Zn 1％)，熔点为8℃。金属粉末为铜粉，质量分数占导电膏质量的0.01％，粒径为1mm。使用时，首先将高粘度低熔点金属导电膏均匀涂覆于电子元件之间；然后用螺丝紧密固定。本发明的高粘度低熔点金属导电膏的电导率和粘度均可根据不同的应用场合调节，即具有粘度可调和电导率可调的优点。此外，导电膏为膏状物，可以做到和电子元件无缝接合，接触电阻明显降低，性价比极高。
实验采用锦云电气有限公司生产的导电膏与本实施例的高粘度低熔点金属导电膏作对比实验。实验测试涂膏前后冷态接触电阻变化的系数，实验结果为锦云电气有限公司生产的导电膏的为0.98，本实施例的高粘度低熔点金属导电膏的为0.6。显然，本实施例的高粘度低熔点金属导电膏的涂膏前后冷态接触电阻变化的系数是锦云电气有限公司生产的导电膏的0.61倍，接触电阻降低明显。
实施例3
图1为实施例1中一种高电导率低熔点金属导电膏应用于电子元件中的结构示意图。其中：1为导电膏，2为电子元件，3为紧固螺丝。
本实施例的高粘度低熔点金属导电膏，低熔点金属为镓铟锡锌合金(合金质量分数为：Ga 61％，In 25％，Sn 13％，Zn 1％)，熔点为8℃。金属粉末为铜粉，质量分数占导电膏质量的20％，粒径为4μm。
使用时，首先将高粘度低熔点金属导电膏均匀涂覆于电子元件之间；然后用螺丝紧密固定。本发明的高粘度低熔点金属导电膏的电导率和粘度均可根据不同的应用场合调节，即具有粘度可调和电导率可调的优点。此外，导电膏为膏状物，可以做到和电子元件无缝接合，接触电阻明显降低，性价比极高。
实验采用锦云电气有限公司生产的导电膏与本实施例的高粘度低熔点金属导电膏作对比实验。实验测试涂膏前后冷态接触电阻变化的系数，实验结果为锦云电气有限公司生产的导电膏的为0.98，本实施例的高粘度低熔点金属导电膏的为0.56。显然，本实施例的高粘度低熔点金属导电膏的涂膏前后冷态接触电阻变化的系数是锦云电气有限公司生产的导电膏的0.57倍，接触电阻降低明显。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种高粘度低熔点金属导电膏，其特征在于，其由低熔点金属和金属粉末按一定的比例混合均匀得到；
所述低熔点金属为镓基二元合金、镓基多元合金、铟基合金或铋基合金；
其中金属粉末的质量分数为0.01％～50％。
2.按权利要求1所述的一种高粘度低熔点金属导电膏，其特征在于，所述镓基二元合金为镓铟合金、镓铅合金或镓汞合金中的一种。
3.按权利要求1所述的一种高粘度低熔点金属导电膏，其特征在于，所述镓基多元合金为镓铟锡合金或镓铟锡锌合金。
4.按权利要求1所述的一种高粘度低熔点金属导电膏，其特征在于，所述铟基合金为铟铋铜合金或铟铋锡合金中的一种。
5.按权利要求1所述的一种高粘度低熔点金属导电膏，其特征在于，所述铋基合金为铋锡合金。
6.按权利要求1所述的一种高粘度低熔点金属导电膏，其特征在于，所述金属粉末为铜粉、铝粉、镍粉、铁粉、锌粉、锡粉、钨粉、镁粉和银粉中的一种或两种及以上的组合。
7.按权利要求1所述的一种高粘度低熔点金属导电膏，其特征在于，所述金属粉末颗粒粒径范围为1μm～1mm。
8.一种高粘度低熔点金属导电膏的制备方法，其特征在于，高粘度低熔点金属导电膏的制备方法如下：(1)制备低熔点金属，所述低熔点金属为镓基二元合金、镓基多元合金、铟基合金或铋基合金；(2)在真空或惰性气体保护的条件下，往常温下为液态或加热融化后呈液态的低熔点金属中，少量多次地添加金属粉末，同时，对低熔点金属进行搅拌，直至金属粉末与低熔点金属混合均匀，其中金属粉末的质量分数为0.01％～50％。
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