CN110564336A - 一种柔性导电胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种柔性导电胶及其制备方法,所述导电胶由以下质量份数比的原料制成:环氧树脂100份;片状银包铜粉60‑85份;球状银包铜粉12‑17份;固化剂5‑10份;稀释剂10‑40份;增塑剂10‑20份;柔性改性剂2‑10份;所述片状银包铜粉和球状银包铜粉均为导电填料,尺寸均为5‑20微米。由于添加了柔性改性剂,增强了环氧树脂和导电填料的反应性,从而提高了导电胶的柔性,进而提高了导电胶的电导率。另一方面,本发明的导电胶的制备方法采用低温固化方式,固化设备简单,容易操作且工艺成本低,使得导电胶价格低。
Description
技术领域
本发明属于化工领域,具体涉及一种用于电子元件粘结封装的柔性导电胶材料。
背景技术
导电胶是一种集粘结性、导电性为一体的,固化或干燥后具有一定的导电性能的胶黏剂,它通常以基体树脂和导电填料组成,通过基体树脂的粘结作用把导电粒子结合在一起,形成导电通路,实现被粘结材料的导电连接。导电胶具有一系列传统Pb/Sn焊料所不具有的优势,例如:对环境友好;无毒性;加工温度较低;成本较小等;适用连接范围广等优点,已广泛应用于电子产品的组装。
但是,现有技术的导电胶柔韧性不够,断裂延伸率较低,不利于电流传导,使得导电胶的电阻率过高。
发明内容
针对现有产品中存在的问题,本发明采用一种柔性改性剂使导电胶基体柔性增加,从而使机械性能得到提高。此柔性改性剂能够使导电填料更加均匀的分布在环氧树脂基体中,从而更适合于电流传导,因此能够在提高导电胶柔性的同时降低导电胶的电阻率。其柔韧性解决了电子元件在粘结过程中开裂的问题。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种柔性导电胶,由以下质量份数比的原料制成:
环氧树脂100份;片状银包铜粉60-85份;球状银包铜粉12-17份;固化剂5-10份;稀释剂10-40份;增塑剂10-20份;柔性改性剂2-10份;所述片状银包铜粉和球状银包铜粉均为导电填料,尺寸均为5-20微米。
优选的,所述环氧树脂的环氧值为44-54当量/100g。
优选的,所述的环氧树脂为E-44双酚A型环氧树脂或E-51双酚A型环氧树脂。
优选的,所述固化剂为胺类固化剂,具体的,所述固化剂为二乙烯三胺或三乙烯四胺。
优选的,所述稀释剂为无水乙醇。
优选的,所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂。
优选的,所述导电填料的含银质量百分含量为10-20%。
优选的,所述柔性改性剂为聚(二甲基硅氧烷与二苯基硅氧烷)。
本发明还提供一种所述柔性导电胶的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照所述质量百分比提供各种原料;
S2、将所述环氧树脂于50-60℃的水浴锅中预热5-10分钟,稀释;
S3、向S2中稀释后的环氧树脂中加入所述稀释剂、增塑剂和导电填料、以及柔性改性剂,在50-60℃的超声水浴锅中,超声20-30分钟,再进行真空脱泡;
S4、向S3脱泡后的混合液中加入固化剂,搅拌均匀后灌膜或涂刷至离型纸上;
S5、将S4中灌膜或涂刷至离型纸上的产品,放入烘箱,在70-80℃下固化40-60分钟;
S6、将S5中固化后产物充分冷却后脱模。
相较于现有技术,本发明具有以下优点:
由于添加了柔性改性剂,增强了环氧树脂和导电填料的反应性,从而提高了导电胶的柔性,进而提高了导电胶的电导率。另一方面,本发明的导电胶的制备方法采用低温固化方式,固化设备简单,容易操作且工艺成本低,使得导电胶价格低。
具体实施方式
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的一部分实施例,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作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。
下面结合具体实施例,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,该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
本实施例提供一种柔性导电胶,由以下质量份数比的原料制成:
环氧树脂100份;片状银包铜粉60-85份;球状银包铜粉12-17份;固化剂5-10份;稀释剂10-40份;增塑剂10-20份;柔性改性剂2-10份;所述片状银包铜粉和球状银包铜粉均为导电填料,尺寸为5-20微米。
其中,所述环氧树脂的环氧值为44-54当量/100g,具体为E-44和E-51其中的一种;所述固化剂为胺类固化剂,具体为二乙烯三胺和三乙烯四胺其中的一种;所述稀释剂为无水乙醇;所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂;所述导电填料的尺寸为5-20微米;所述导电填料的含银质量百分含量为10-20%;所述柔性改性剂为聚(二甲基硅氧烷与二苯基硅氧烷)。
实施例1
按质量份数计,称取5份的E-51环氧树脂(环氧值为51当量/100g),置于50℃的水浴中预热,直至加热到观察流动性良好;
在预热后的环氧树脂加入2份无水乙醇、3.5份片状银包铜粉和0.7份球状银包铜粉、 0.02份聚(二甲基硅氧烷与二苯基硅氧烷)、1份邻苯二甲酸二辛酯,然后将混合物在50℃超声水浴锅中超声30分钟,直至观察没有相分离,然后进行真空脱泡20分钟,温度控制在60℃;
向真空脱泡后的混料中加入二乙烯三胺,加入量为环氧树脂的10%,搅拌均匀至黏度适中,涂刷至离型纸上;
将涂刷好的导电胶样品放进烘箱固化40分钟;
将固化后的导电胶充分冷却后脱模,获得最终产品。
实施例2
按重量份数计,称取5份的E-51环氧树脂(环氧值为51当量/100g),置于50℃的水浴中预热,直至加热到观察流动性良好;
在预热后的环氧树脂加入2份无水乙醇、4份片状银包铜粉和0.8份球状银包铜粉、0.02份聚(二甲基硅氧烷与二苯基硅氧烷)、1份邻苯二甲酸二辛酯,然后将混合物在50℃超声水浴锅中超声30分钟,直至观察没有相分离;然后进行真空脱泡20分钟,温度控制在60℃;
向真空脱泡后的混料中加入二乙烯三胺,加入量为树脂的10%,搅拌均匀至黏度适中,涂刷至离型纸上;
将涂刷好的导电胶样品放进烘箱固化40分钟;
将固化后的导电胶充分冷却后脱模,获得最终产品。
实施例3
按重量份数计,称取5份的E-51环氧树脂(环氧值为51当量/100g),置于50℃的水浴中预热,直至加热到观察流动性良好;
在预热后的环氧树脂加入2份无水乙醇、3.5份片状银包铜粉和0.7份球状银包铜粉、 0.02份聚(二甲基硅氧烷与二苯基硅氧烷)、1份邻苯二甲酸二辛酯,然后在50℃超声30分钟,直至观察没有相分离,然后进行真空脱泡20分钟,温度控制在60℃;
向真空脱泡后的混料中加入三乙烯四胺,加入量为树脂的12%,搅拌均匀至黏度适中,涂刷至离型纸上;
将涂刷好的导电胶样品放进烘箱固化40分钟;
将固化后的导电胶充分冷却后脱模,获得最终产品。
实施例4
按重量份数计,称取5份的E-44环氧树脂(环氧值为44当量/100g),置于50℃的水浴中预热,直至加热到观察流动性良好;
在预热后的环氧树脂加入2份无水乙醇、4份片状银包铜粉、0.02份聚(二甲基硅氧烷与二苯基硅氧烷)、1份邻苯二甲酸二辛酯,然后在50℃超声30分钟,直至观察没有相分离。然后进行真空脱泡20分钟,温度控制在60℃;
向真空脱泡后的混料中加入二乙烯三胺,加入量为树脂的10%,搅拌均匀至黏度适中,涂刷至离型纸上;
将涂刷好的导电胶样品放进烘箱固化40分钟;
将固化后的导电胶充分冷却后脱模,获得最终产品。
实施例5
按重量份数计,称取5份的E-51环氧树脂(环氧值为51当量/100g),置于50℃的水浴中预热,直至加热到观察流动性良好;
在预热后的环氧树脂加入2份无水乙醇、5份片状银包铜粉、0.02份聚(二甲基硅氧烷与二苯基硅氧烷)、1份邻苯二甲酸二辛酯,然后在50℃超声30分钟,直至观察没有相分离,然后进行真空脱泡20分钟,温度控制在60℃;
向真空脱泡后的混料中加入二乙烯三胺,加入量为树脂的10%,搅拌均匀至黏度适中,涂刷至离型纸上;
将涂刷好的导电胶样品放进烘箱固化40分钟;
将固化后的导电胶充分冷却后脱模,获得最终产品。
表1为实施例1-5导电胶的导电性能性能测试结果:
表1实施例1-5导电胶的导电性能测试结果
表2为实施实例1-5导电胶的断裂延伸率测试结果:
表2实施例1-5导电胶的断裂延伸率测试结果
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 未改性导电胶 | |
断裂延伸率% | 36 | 45 | 33 | 42 | 38 | 10 |
从表1可以看出,本发明实施实例导电胶加入改性剂后,体积电阻率与未改前相比大幅度降低,导电性能得到提升。
从表2可以看出,本发明实施实例导电胶的断裂延伸率为未改性前的3-5倍,柔韧性得到极大地提高。
本发明提供的导电胶材料具有良好的柔性和机械强度,耐热性优良,可以广泛的应用于电子元件的粘结。且,该导电胶具有配方成本低,制备过程简单,固化温度相对较低,所以价格相对低的优点。
例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种柔性导电胶,其特征在于:由以下质量份数比的原料制成:
环氧树脂100份;片状银包铜粉60-85份;球状银包铜粉12-17份;固化剂5-10份;稀释剂10-40份;增塑剂10-20份;柔性改性剂2-10份;所述片状银包铜粉和球状银包铜粉均为导电填料,尺寸均为5-20微米。
2.根据权利要求1所述的柔性导电胶,其特征在于:所述环氧树脂的环氧值为44-54当量/100g。
3.根据权利要求2所述的柔性导电胶,其特征在于:所述的环氧树脂为E-44双酚A型环氧树脂或E-51双酚A型环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的柔性导电胶,其特征在于:所述固化剂为胺类固化剂。
5.根据权利要求4所述的柔性导电胶,其特征在于:所述的固化剂为二乙烯三胺或三乙烯四胺。
6.根据权利要求1所述的柔性导电胶,其特征在于:所述稀释剂为无水乙醇。
7.根据权利要求1所述的柔性导电胶,其特征在于:所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂。
8.根据权利要求1所述的柔性导电胶,其特征在于:所述导电填料的含银质量百分含量为10-20%。
9.根据权利要求1所述的柔性导电胶,其特征在于:所述柔性改性剂为聚(二甲基硅氧烷与二苯基硅氧烷)。
10.一种如权利要求1至9任一所述的柔性导电胶的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、按照所述质量百分比提供各种原料;
S2、将所述环氧树脂置于50-60℃的水浴锅中预热5-10分钟,稀释;
S3、向S2中稀释后的环氧树脂中加入所述稀释剂、增塑剂和导电填料、以及柔性改性剂,在50-60℃的超声水浴锅中,超声20-30分钟,真空脱泡;
S4、向S3脱泡后的混合液中加入所述固化剂,搅拌均匀后灌膜或涂刷至离型纸上;
S5、将S4中灌膜或涂刷至离型纸上的产品,放入烘箱,在70-80℃下固化40-60分钟;
S6、将S5中固化后产物充分冷却后脱模。
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