CN109294506A - 一种导电胶膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导电胶膜及其制备方法，其中，导电胶膜包括离型膜以及涂布在离型膜上的导电胶层，其中，导电胶层由以下组分制成：导电金属、环氧树脂、聚氨酯树脂、共价有机框架、固化剂和消泡剂；其中，导电金属为镀银铜粉、镀银镍粉、镀金铜粉和镀金镍粉的一种或几种复合。该导电胶膜采用镀银或镀金导电金属代替微米纯银，在保证导电效果的同时，显著降低了银粉用量，降低了成本；采用环氧树脂和聚氨酯树脂复合树脂粘合剂，稳定性好，具有良好的耐热性、耐湿性和导电性，长时间储存，不发生溢出现象；另外添加共价有机框架有利于提高导电胶膜的力学强度，有助于提高导电胶膜的导电性能。

Description

一种导电胶膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及电力工具技术领域，尤其涉及一种导电胶膜及其制备方法。
背景技术
导电胶膜是将导电胶涂布于离型膜上的一种产品。其中，导电胶是一种经过干燥、固化后能够有效粘合各种材料并具有导电性质的粘合剂。导电胶可分为本征导电胶和复合导电胶。本征导电胶大都数是由基于聚苯撑和聚乙炔类复合物构成，由于电阻率较高，导电稳定性较差，成本较高，限制了这类导电胶的应用。复合导电胶是在非导电材料中添加充当导电离子的高分子复合材料，相比本征导电胶，其电阻率可调范围大，导电稳定性好，重复性更好，应用广泛。
近30年来，电子设备越来越小型化，半导体集成度越来越高，对电子封装技术提出了更高的要求。随着人们对环境以及人体健康的日益重视，导电胶代替锡-铅焊接为“无铅封装”成大势所趋。最近10年，导电胶得到快速发展。例如：美国的EASIMAN公司生产的负载银粉的导电胶，体积电阻小于3×10-6Ω·m，并能长期在高温下工作；德国研究人员采用纳米银代替微米银，可大幅度降低银的使用量，降低成本。现有工艺，存在银含量还是偏高，生产工艺比较复杂的问题。
发明内容
本发明提供了一种导电胶膜及其制备方法，银含量大幅度降低、有效降低了成本，另外添加共价有机框架，具有导电性能佳、耐老化、剥离强度高的优点。
第一方面，本发明提供的导电胶膜，包括离型膜以及涂布在离型膜上的导电胶层，其中，导电胶层由以下组分制成：导电金属、环氧树脂、聚氨酯树脂、共价有机框架、固化剂和消泡剂；其中，导电金属为镀银铜粉、镀银镍粉、镀金铜粉和镀金镍粉的一种或几种复合。
可选地，环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚AD环氧树脂、双酚A型酚醛环氧树脂和双环戊二烯酚醛环氧树脂的一种或几种混合，优选双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂和双酚AD环氧树脂中的两种混合。
可选地，共价有机框架，采用以席夫碱反应制备的多孔洞苯腈交替结构，优选孔洞结构为的苯腈交替结构。
可选地，固化剂为四氢邻苯二甲酸酐或三乙醇胺；消泡剂为有机硅类消泡剂。
可选地，离型膜层为PET亚光离型膜层、PE离型膜层和PE淋膜纸层，离型膜层的颜色为无色、乳白色或白色，优选白色PE离型膜层。
可选地，环氧树脂与聚氨酯树脂的质量比为1：(0.25-4)，优选1：(0.5-2)。
可选地，镀银铜粉和镀金铜粉中的铜含量为30-55％，镀银镍粉和镀金镍粉中镍含量为30-55％。
可选地，按质量份数计，导电胶层中各组分为：导电金属40-60份、环氧树脂10-25份、聚氨酯树脂25-30份、共价有机框架0.5-3份、固化剂1-2份、消泡剂1-2份。
可选地，离型膜层的厚度为20-50μm，优选35-50μm；导电胶层的厚度为20-50μm，优选25-45μm；导电金属的粒径为100nm-8μm，优选500nm-4μm。
第二方面，本发明提供的上述导电胶膜的制备方法，包括以下步骤：
先将环氧树脂、聚氨酯树脂、共价有机框架、固化剂和消泡剂加入到反应釜中，加热到80℃，混合均匀，得到混合物；然后向混合物中加入导电金属，边加入边混合均匀，升温到110℃，搅拌4小时，得到混合液体；再通过管线让混合液体流动到已经有离型膜的小型涂布机上面，于100℃下固化10分钟，得到导电胶膜。
本发明具有以下有益效果：
(1)采用镀银或镀金导电金属代替微米纯银，在保证导电效果的同时，显著降低了银粉用量，降低了成本。
(2)导电胶层采用环氧树脂和聚氨酯树脂复合树脂粘合剂，稳定性好，具有良好的耐热性、耐湿性和导电性，长时间储存，不发生溢出现象。
(3)共价有机框架中孔洞的存在便于树脂在孔洞内部的贯穿，有利于提高导电胶膜的力学强度，此外，由于共价有机框架的p-π堆叠，有助于提高导电胶膜的导电性能。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
具体实施方式
本发明提供了一种导电胶膜及其制备方法，银含量大幅度降低、有效降低了成本，另外添加共价有机框架，具有导电性能佳、耐老化、剥离强度高的优点。下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
先将双酚A环氧树脂20份、聚氨酯树脂30份、共价有机框架0.5份、固化剂1份、消泡剂1份加入到反应釜中，然后加热到80℃，混合均匀。然后向混合物中加入镀银铜粉48份，边加入边混合均匀，升温到110℃，搅拌5小时。最后通过管线让液体流动到已经有白色PE离型膜层的小型涂布机上面，于90℃固化20分钟，得到导电胶膜1。
实施例2
将双酚F环氧树脂25份、聚氨酯树脂25份、共价有机框架2份、固化剂2份、消泡剂1份加入到反应釜中，然后加热到80℃，混合均匀。然后向混合物中加入镀金铜粉47份，边加入边混合均匀，升温到110℃，搅拌4小时。最后通过管线让液体流动到已经有PE淋膜纸层的小型涂布机上面，于100℃固化10分钟，得到导电胶膜2。
实施例3
将双环戊二烯酚醛环氧树脂10份、聚氨酯树脂30份、共价有机框架1份、固化剂1份、消泡剂1份加入到反应釜中，然后加热到80℃，混合均匀。然后向混合物中加入镀银镍粉58份，边加入边混合均匀，升温到110℃，搅拌4小时。最后通过管线让液体流动到已经有PET亚光离型膜层的小型涂布机上面，于100℃固化10分钟，得到导电胶膜3。
实施例4
将双酚F环氧树脂25份、聚氨酯树脂30份、共价有机框架3份、固化剂2份、消泡剂1份加入到反应釜中，然后加热到80℃，混合均匀。然后向混合物中加入镀金铜粉5和镀银铜粉37份，边加入边混合均匀，升温到110℃，搅拌4小时。最后通过管线让液体流动到已经有PE淋膜纸层的小型涂布机上面，于100℃固化10分钟，得到导电胶膜4。
实施例5
将双酚F环氧树脂10份、双酚AD环氧树脂10份、聚氨酯树脂27份、共价有机框架3份、固化剂2份、消泡剂1份加入到反应釜中，然后加热到80℃，混合均匀。然后向混合物中加入镀银铜粉15份、镀银镍粉15份、镀金铜粉15份、镀金镍粉15份，边加入边混合均匀，升温到110℃，搅拌4小时。最后通过管线让液体流动到已经有PE淋膜纸层的小型涂布机上面，于90℃固化10分钟，得到导电胶膜5。
上述实施例中，所使用的共价有机框架采用以席夫碱反应制备的多孔洞苯腈交替结构，优选孔洞结构为的苯腈交替结构。上述固化剂均可采用四氢邻苯二甲酸酐或三乙醇胺。消泡剂为有机硅类消泡剂。离型膜层的颜色为无色、乳白色或白色，优选白色PE离型膜层。环氧树脂与聚氨酯树脂的质量比为1：(0.25-4)，优选1：(0.5-2)。所采用的镀银铜粉和镀金铜粉中的铜含量为30-55％，镀银镍粉和镀金镍粉中镍含量为30-55％，导电金属的粒径为100nm-8μm，优选500nm-4μm。
离型膜层控制厚度为20-50μm，优选35-50μm。导电胶层控制厚度为20-50μm，优选25-45μm。
以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种导电胶膜，其特征在于，包括离型膜层以及涂布在离型膜层上的导电胶层，其中，所述导电胶层由以下组分制成：导电金属、环氧树脂、聚氨酯树脂、共价有机框架、固化剂和消泡剂；
其中，所述导电金属为镀银铜粉、镀银镍粉、镀金铜粉和镀金镍粉的一种或几种复合。
2.根据权利要求1所述的导电胶膜，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚AD环氧树脂、双酚A型酚醛环氧树脂和双环戊二烯酚醛环氧树脂的一种或几种混合。
3.根据权利要求1所述的导电胶膜，其特征在于，所述共价有机框架，采用以席夫碱反应制备的多孔洞苯腈交替结构。
4.根据权利要求1所述的导电胶膜，其特征在于，固化剂为四氢邻苯二甲酸酐或三乙醇胺；所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
5.根据权利要求1所述的导电胶膜，其特征在于，所述离型膜层为PET亚光离型膜层、PE离型膜层和PE淋膜纸层。
6.根据权利要求1所述的导电胶膜，其特征在于，所述环氧树脂与聚氨酯树脂的质量比为1：(0.25-4)。
7.根据权利要求1所述的导电胶膜，其特征在于，所述镀银铜粉和镀金铜粉中的铜含量为30-55％，所述镀银镍粉和镀金镍粉中镍含量为30-55％。
8.根据权利要求1-7任一项所述的导电胶膜，其特征在于，按质量份数计，所述导电胶层中各组分为：导电金属40-60份、环氧树脂10-25份、聚氨酯树脂25-30份、共价有机框架0.5-3份、固化剂1-2份、消泡剂1-2份。
9.根据权利要求1-7任一项所述的导电胶膜，其特征在于，所述离型膜层的厚度为20-50μm，所述导电胶层的厚度为20-50μm，所述导电金属的粒径为100nm-8um。
10.一种导电胶膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
先将环氧树脂、聚氨酯树脂、共价有机框架、固化剂和消泡剂加入到反应釜中，加热到80℃，混合均匀，得到混合物；
然后向混合物中加入导电金属，边加入边混合均匀，升温到110℃，搅拌4小时，得到混合液体；
最后通过管线让混合液体流动到已经有离型膜层的小型涂布机上面，于90-100℃下固化5-25分钟，冷却得到导电胶膜。
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