CN110964469A - 一种各向异性导电胶及其制备方法 - Google Patents
一种各向异性导电胶及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110964469A CN110964469A CN201811150251.2A CN201811150251A CN110964469A CN 110964469 A CN110964469 A CN 110964469A CN 201811150251 A CN201811150251 A CN 201811150251A CN 110964469 A CN110964469 A CN 110964469A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tin
- alloy
- conductive adhesive
- anisotropic conductive
- melting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J163/00—Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J133/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J161/00—Adhesives based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J161/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C09J161/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J163/00—Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
- C09J163/10—Epoxy resins modified by unsaturated compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J4/00—Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J9/00—Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
- C09J9/02—Electrically-conducting adhesives
Abstract
本发明提出将低熔点金属作为各向异性导电胶的导电颗粒,可保证导电胶较高的导电性及较低的成本。通过选择可固化树脂及固化剂,可使各向异性导电胶在室温快速固化,可在耐温性不好的多种基材上使用,不仅提升了各向异性导电胶的适用范围,还可显著提升电子产品元器件贴装生产效率。以低熔点金属为导电颗粒的各向异性导电胶与多种基材具有较低的接触电阻,较强的粘接强度和优良的耐湿热稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种导电材料领域,尤其涉及一种各向异性导电胶及其制备方法。
背景技术
各向异性导电胶膜是一种只在垂直方向导电、在水平方向不导电的高分子基微电子互连材料。各向异性导电胶广泛应用于柔性印刷电路板、RFID标签等电子产品中,起到半导体元件及组件的电连接及机械固定作用,以保持相对电极彼此导通、邻接电极彼此绝缘。各向异性导电胶通常是由导电填料、可固化树脂、固化剂、稀释剂等成分组成,其中导电填料均匀分散于可固化树脂中,树脂固化后形成只在一个方向上导电而另一个方向电阻很大或几乎不导电的导电胶。
目前,各向异性导电胶中常用的导电颗粒有金、银、铜、镍等金属颗粒以及镀银玻璃微珠、银的硅化物、碳化硅等金属与无机填料的混合颗粒,存在价格昂贵、制备过程复杂、能耗高等问题,也有采用石墨、炭黑等无机颗粒作为导电颗粒,虽然价格便宜,但制得的导电胶导电性差,使用范围受限。低熔点金属因其成本远低于金、银、铂等贵金属,而导电性远超石墨、炭黑等无机材料等优势,成为一种极具潜力的导电材料,有望应用于各向异性导电胶中。
发明内容
有鉴于此,本发明提出一种各向异性导电胶,以解决现有技术中的材料成本、加工成本昂贵的问题。
本发明的目的之一是提供一种各向异性导电胶,包括质量分数为10%-50%的低熔点金属导电颗粒,质量分数为20%-88%的可固化树脂。
进一步的,所述低熔点金属导电颗粒呈金属液滴状态或金属粉末状态,平均粒径为0.5~100微米,熔点在300℃以下。
进一步的,所述低熔点金属导电颗粒中包括以下一种或多种成分:
镓、铟、锡、锌、铋、铅、镉、汞、钠、钾、镁、铝、铁、钴、锰、钛、钒、硼、碳、硅。
进一步的,所述低熔点金属导电颗粒选用汞、镓、铟、锡单质、镓铟合金、镓铟锡合金、镓锡合金、镓锌合金、镓铟锌合金、镓锡锌合金、镓铟锡锌合金、镓锡镉合金、镓锌镉合金、铋铟合金、铋锡合金、铋铟锡合金、铋铟锌合金、铋锡锌合金、铋铟锡锌合金、铋铟锡铅合金、铋锡镉合金、铋铅锡合金、铋锡铅镉合金、锡铅合金、锡铜合金、锡锌合金、锡锌铜合金、锡银铜合金中的一种或几种。
进一步的,所述可固化树脂为热固化树脂、光固化树脂或电子辐照固化树脂中的一种。
进一步的,所述可固化树脂为光固化树脂或者电子辐照固化树脂,所述各向异性导电胶还包括功能助剂,所述功能助剂包括固化剂。
进一步的,所述各向异性导电胶中,所述固化剂的质量分数为1%-5%。
进一步的,还包括质量分数为1%-30%的功能助剂,所述功能助剂中至少包括以下之一:溶剂、固化剂、稀释剂、分散剂、增稠剂、增韧剂、填料、干燥剂、消泡剂、抗静电剂、流平剂、抗氧剂。
本发明的另一目的是提供一种各向异性导电胶的制备方法,包括:
a.制备0.5~100微米的低熔点金属导电颗粒;其中,低熔点金属导电颗粒呈金属液滴状态或金属粉末状态;
b.将可固化树脂与低熔点金属导电颗粒按一定的质量配比搅拌混合0.1~10h,形成混合均匀的混合液。
进一步的,将可固化树脂与低熔点金属导电颗粒按一定的质量配比搅拌混合0.1~10h,形成混合均匀的混合液的过程中,具体包括:
b1.将可固化树脂与功能助剂按一定的质量配比搅拌混合0.1~10h;
其中,功能助剂中至少包括以下之一:溶剂、固化剂、稀释剂、分散剂、增稠剂、增韧剂、填料、干燥剂、消泡剂、抗静电剂、流平剂、抗氧剂;
b2.将低熔点金属导电颗粒与步骤b1中得到的混合物按一定的质量配比高速搅拌混合0.1~10h,形成混合均匀的混合液。
本发明提出将低熔点金属作为各向异性导电胶的导电颗粒,可保证导电胶较高的导电性及较低的成本。通过选择可固化树脂及固化剂,可使各向异性导电胶在室温快速固化,可在耐温性不好的多种基材上使用,不仅提升了各向异性导电胶的适用范围,还可显著提升电子产品元器件贴装生产效率。以低熔点金属为导电颗粒的各向异性导电胶与多种基材具有较低的接触电阻,较强的粘接强度和优良的耐湿热稳定性。此外,以室温液态金属为导电颗粒的各向异性导电胶由于其室温流动性好,其应用于柔性基材上,还具有耐弯折、耐扭曲、耐拉伸等优异性能。
具体实施方式
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。
需要说明的是,在不冲突的情况下本发明实施例中的各技术特征均可以相互结合。
本发明公开了一种各向异性导电胶,包括:均匀混合的低熔点金属导电颗粒和可固化树脂;其中,所述低熔点金属导电颗粒呈金属液滴状态或金属粉末状态,平均粒径为0.5~100微米。其中,低熔点金属导电颗粒的质量百分数为10%-50%,可固化树脂的质量百分数为50%-90%。
如15%的低熔点金属导电颗粒和80%可固化树脂、20%的低熔点金属导电颗粒和80%可固化树脂、25%的低熔点金属导电颗粒和75%可固化树脂、30%的低熔点金属导电颗粒和70%可固化树脂、35%的低熔点金属导电颗粒和65%可固化树脂、40%的低熔点金属导电颗粒和60%可固化树脂、45%的低熔点金属导电颗粒和55%可固化树脂、50%的低熔点金属导电颗粒和50%可固化树脂。在此不再赘述。
其中,本发明实施例中形成所述低熔点金属导电颗粒的主要选择熔点在300℃以下的低熔点金属;低熔点金属颗粒主要由金属成分构成,如镓、铟、锡、锌、铋、铅、镉、汞、钠、钾、镁、铝、铁、钴、锰、钛、钒等,在一些实施例中亦可含有少量的非金属成分,如硼、碳、硅。其中,低熔点金属成分的选择应需满足其熔点不高于300℃。
本发明实施例中的低熔点金属所表现的物体状态与环境温度和自身的熔点相关,当环境温度高于自身熔点时,低熔点金属颗粒在胶体内可呈现金属液滴状态,而当环境温度低于自身熔点时,低熔点金属颗粒在胶体内可呈现金属粉末状态。
在一些具体实施例中,所述低熔点金属颗粒可选用汞、镓、铟、锡单质、镓铟合金、镓铟锡合金、镓锡合金、镓锌合金、镓铟锌合金、镓锡锌合金、镓铟锡锌合金、镓锡镉合金、镓锌镉合金、铋铟合金、铋锡合金、铋铟锡合金、铋铟锌合金、铋锡锌合金、铋铟锡锌合金、铋铟锡铅合金、铋锡镉合金、铋铅锡合金、铋锡铅镉合金、锡铅合金、锡铜合金、锡锌合金、锡锌铜合金、锡银铜合金中的一种或几种。如镓单质一种,又或者是镓单质与镓铟合金的二者混合,在此不再列举。
所述可固化树脂可采用环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、丙烯酸、丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、甲氧基丙烯酸酯、环氧丙烯酸、环氧丙烯酸酯、聚氨酯、聚氨酯丙烯酸酯、三聚氰胺丙烯酸酯等树脂中的热固化树脂中的一种或几种,优选地可采用丙烯酸、丙烯酸酯、聚氨酯中的一种或几种,上述三种树脂可仅在一定的加热温度环境中短期固化,满足本发明各向异性导电胶的制备及使用。
本发明针对上述各向异性导电胶还公开了一种制备方法,可用以制备本发明实施例中的各向异性导电胶,制备方法,包括:
步骤a.制备0.5~100微米的低熔点金属导电颗粒;
其中,所述低熔点金属导电颗粒呈金属液滴状态或金属粉末状态;
步骤b.将可固化树脂与所述低熔点金属导电颗粒按一定的质量配比搅拌混合0.1~10h,形成混合均匀的混合液,构成热固化各向异性导电胶。
其中,步骤a制备低熔点金属导电颗粒的方式,可采用传统微粒化加工工艺,也可采用如下方式:
步骤a1.将一定质量的熔融态的低熔点金属放入有机液体中以500–3000r/min快速搅拌0.5-24h;
其中,需要根据所选用的低熔点金属的熔点调整搅拌环境的温度,使低熔点金属在搅拌的过程中始终处于熔融状态;当选用室温下呈熔融态的低熔点金属时,搅拌环境无需任何加热部件/设备,当选用熔点在室温以上300℃以下的低熔点金属时,其加热温度最高不过超300℃,相比动辄上千(近千)℃熔点的金、银、铜、镍而言,极大的简化了加工工艺,节省了设备、成本、能耗,进而降低了制备门槛,提升普适性。
步骤a2.通过降温凝固、分离的方式获得0.5~100微米的低熔点金属导电颗粒。
其中,低熔点金属导电颗粒的平均粒径超过100微米则容易导致胶体横向导通,导致各向异性导电胶失效。
该实施例中的步骤a1中的搅拌可采用机械搅拌或超声波搅拌,优选地,当选用超声波搅拌时搅拌时间可缩小至0.5-1h。
本发明还公开了一种各向异性导电胶,包括:均匀混合的低熔点金属导电颗粒、可固化树脂和功能助剂;其中,所述低熔点金属导电颗粒呈金属液滴状态或金属粉末状态,平均粒径为0.5~100微米。其中,低熔点金属导电颗粒的质量百分数为10%-50%,可固化树脂的质量百分数为20%-88%,功能助剂的质量百分数为1%-30%。
如10%低熔点金属导电颗粒、87%可固化树脂和3%功能助剂;15%低熔点金属导电颗粒、65%可固化树脂和20%功能助剂;30%低熔点金属导电颗粒、60%可固化树脂和10%功能助剂;15%低熔点金属导电颗粒、70%可固化树脂和15%功能助剂;50%低熔点金属导电颗粒、45%可固化树脂和5%功能助剂;在此不再赘述。
其中,可固化树脂可采用环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、甲氧基丙烯酸酯、环氧丙烯酸、环氧丙烯酸酯、聚氨酯、聚氨酯丙烯酸酯、三聚氰胺丙烯酸酯、环化橡胶、丁苯橡胶、顺丁烯二酸树脂等树脂中的一种或几种
其中,功能助剂可包括溶剂、固化剂、稀释剂、分散剂、增稠剂、增韧剂、填料、干燥剂、消泡剂、抗静电剂、流平剂、抗氧剂中的一种或多种。
所述溶剂可采用水、乙醇、正丁醇、异丙醇、丙酮、丁酮、环己酮、乙醚、乙酸乙酯、乙酸异戊酯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、四氯化碳、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜。
特别的,当可固化树脂为环氧树脂时,选用的溶剂为:丙酮、二甲苯、正丁醇、乙酸乙酯、甲苯、丁酮、环己酮等;当可固化树脂为丙烯酸树脂时,选用的溶剂为:水、二甲苯、甲苯、丙酮等;当可固化树脂为丙烯酸酯时,选用的溶剂为:乙酸乙酯、二甲苯、甲苯、丙酮、异丙醇等;当可固化树脂为聚氨酯时,选用的溶剂为:二氯甲烷、二甲基乙酰胺、二氯乙烷等;当可固化树脂为酚醛树脂时,选用的溶剂为:四氢呋喃、乙醇等;当可固化树脂为三聚氰胺丙烯酸酯时,选用的溶剂为:N,N-二甲基乙酰胺等;当可固化树脂为环氧丙烯酸树脂时,选用的溶剂为:乙酸丁酯,乙酸异戊酯等;当可固化树脂为环氧丙烯酸酯树脂时,选用的溶剂为:乙酸丁酯,乙酸异戊酯等;当可固化树脂为聚酰胺树脂时,选用的溶剂为:二甲苯、丁酮、乙酸丁酯等;当可固化树脂为聚酯丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂或氨基甲酸树脂时,选用的溶剂为:甲苯、二甲苯、二甲基亚砜等;当可固化树脂为环化橡胶、丁苯橡胶、顺丁烯二酸树脂时,选用的溶剂为:甲苯、二甲苯等。
对于固化剂的选择,当可固化树脂为热固化树脂时,选用的固化剂为:过氧化苯甲酰、过氧化二(2,4-二氯苯甲酰)、过氧化二乙酰、过氧化二辛酰、过氧化二月桂酰、偶氮二异丁腈、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、二异丙苯过氧化物、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸酯、过硫酸铵、过硫酸钠;特别的,对于环化橡胶、丁苯橡胶、顺丁烯二酸树脂等热固化树脂,选用的固化剂为:硫磺、氧化锌、氧化镁、秋兰姆、S-80、硫化剂双-25、IS 90-65、DTDM-80。
当可固化树脂为光固化树脂时,选用的固化剂为:Irgacure 127,Irgacure 184,Irgacure 250,Irgacure 320,Irgacure 369,Irgacure 379,Irgacure 754,Irgacure819,Irgacure 907,Irgacure 1173,Irgacure 2022,Irgacure 2959,Irgacure MBF,Irgacure TPO,Irgacure 819DW,Uyracure160,Uyracure261。
当可固化树脂为电子辐照固化树脂时,选用的固化剂为:二芳基碘鎓六氟磷酸盐、三芳基硫盐、芳香重氮盐、硫鎓盐、茂铁盐。
特别的,当可固化树脂为环化橡胶、丁苯橡胶以及光固化树脂或电子辐照树脂时,必须添加固化剂以实现上述树脂的固化。
所述稀释剂可选范围为:丙酮、甲乙酮、环己酮、苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、苯乙烯、苯二甲酸二烯丙酯、苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、616-慢干稀释剂、UV-SG稀释剂、UV-SL稀释剂、UV-SB稀释剂、UV-SW稀释剂。
所述分散剂可选范围为:水玻璃、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯、乙烯基双硬脂酰胺。
所述增稠剂可选范围为:膨润土、硅藻土、凹凸棒石土、分子筛、硅凝胶、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素钠、淀粉、明胶、海藻酸钠、琼脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮。
所述增韧剂可选范围为:液体丁腈橡胶、液体聚硫橡胶、液体丙烯酸酯橡胶、液体聚丁二烯橡胶、乙丙橡胶及丁苯橡胶、聚氨酯类、苯乙烯类、聚烯烃类、聚酯类、间规1,2-聚丁二烯类、氯化聚乙烯、二甲酯二乙酯、二丁酯二戊酯二辛酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯。
所述填料可选范围为:二氧化钛、碳酸钙、炭黑、木粉、陶土、云母、二氧化硅、滑石粉、硫酸钡、氮化硼、碳化硅、氧化锆、四氧化三铁、氧化铜、氧化铝。
所述干燥剂可选范围为:硫酸钙、氯化钙、硅胶、氧化钙、蒙脱土、分子筛、凹凸棒、硫酸镁、碳酸钾。
所述消泡剂可选范围为:聚二甲基硅氧烷、丙烯酸酯BZ420A、XH236、XPS-200、高碳醇脂肪酸脂SXP-110、有机硅x-50-60。
所述抗静电剂可选范围为:Cyastab SP、Cyastat LS、抗静电剂SN、HZ-1、KJ-210、HKD-510
所述流平剂可选范围为:二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、摩尔化工1073、摩尔化工1074、摩尔化工1154、BYK-306、BYK-307、BYK-333、BYK-337、BYK-341。
所述抗氧剂可选范围为:抗氧剂264,、抗氧剂1076、抗氧剂2264,抗氧剂1010、抗氧剂4010、抗氧剂H、抗氧剂D、抗氧剂DNP。
本发明该实施例中的功能助剂可根据实际需求在溶剂、固化剂、稀释剂、分散剂、增稠剂、增韧剂、填料、干燥剂、消泡剂、抗静电剂、流平剂、抗氧剂的范围中选择添加。
本发明的另一个目的在于提出一种各向异性导电胶的制备方法,可用于制备上述各向异性导电胶,制备方法,包括:
步骤a.制备0.5~100微米的低熔点金属导电颗粒;
其中,所述低熔点金属导电颗粒呈金属液滴状态或金属粉末状态;
步骤b.将可固化树脂与所述低熔点金属导电颗粒按一定的质量配比搅拌混合0.1~10h,形成混合均匀的混合液。
其中,步骤b可具体包括:
步骤b1.将可固化树脂与功能助剂按一定的质量配比搅拌混合0.1~10h;
其中,所述功能助剂中至少包括以下之一:溶剂、固化剂、稀释剂、分散剂、增稠剂、增韧剂、填料、干燥剂、消泡剂、抗静电剂、流平剂、抗氧剂;
步骤b2.将所述低熔点金属导电颗粒与步骤b1中得到的混合物按一定的质量配比高速搅拌混合0.1~10h,形成混合均匀的混合液。
为了便于本领域技术人员可以快速的理解本发明中的主要思想,在此提出以下优选实施方式以便理解,除另有说明,本发明下列实施例中所采用的原料加入量均按质量计算。
实施例1:一种热固化各向异性导电胶,各组分配比如下:
该各向异性导电胶的制备过程如下:
a.利用液相搅拌法将液态金属Ga79In21(熔点16℃)在无水乙醇中以1000r/min转速下搅拌2h,得到平均粒径约80微米的液态金属导电液滴;
b.按照配方将除液态金属导电颗粒外的所有物料混合,以800r/min的速率搅拌0.2h;
c.将步骤a所得液态金属导电液滴与步骤b所得混合物按比例混合,并以800r/min的转速搅拌0.5h,得到金属导电液滴均匀分散的混合液。
将上述制备的混合液作为互连材料,采用倒装封装技术把倒装芯片(0.6×0.6mm2,RFID UHF Chip)通过热压台贴装在Cu/铜版纸上(Cu厚度30微米,铜版纸厚度100微米)。固化条件:上、下压头温度分别为180℃、160℃,热压压力为1.2MPa,热压时间为4s。固化后RFID能被成功识别。在温度为85℃,相对湿度为85%条件下,进行高温高湿老化处理1000h,RFID仍能识别,该各向异性导电胶老化试验前后接触电阻变化率为13%,与铜版纸的粘接强度均大于20N/cm。
实施例2:一种各向异性导电胶,各组分配比(质量)如下:
该各向异性导电胶的制备过程如下:
a.利用超声分散法将液态金属(Ga67In20Zn13,熔点11℃)在异丙醇中超声处理0.5h,得到平均粒径约2微米的液态金属导电液滴;
b.按照配方将除液态金属导电颗粒外的所有物料混合,以800r/min的速率搅拌1h;
c.将步骤a所得液态金属导电液滴与步骤b所得混合物按比例混合,并以800r/min的转速搅拌0.5h,得到金属导电液滴均匀分散的混合液。
将上述制备的混合液作为互连材料,采用倒装封装技术把倒装芯片(0.6×0.6mm2,RFID UHF Chip)贴装在Al/铜版纸上(Al厚度30微米,铜版纸厚度100微米)。固化条件:上、下压头温度分别为120℃、100℃,热压压力为1.2MPa,热压时间为4s。固化后RFID能被成功识别。在温度为85℃,相对湿度为85%条件下,进行高温高湿老化处理1000h,RFID仍能识别,该各向异性导电胶老化试验前后接触电阻变化率为11%,与铜版纸的粘接强度均大于20N/cm。
实施例3:一种各向异性导电胶,各组分配比(质量)如下:
该各向异性导电胶的制备过程如下:
a.利用超声分散法在50℃条件下将液态金属(Ga,熔点30℃)在无水乙醇中超声处理1h,得到平均粒径约5微米的液态金属导电液滴;
b.按照配方将除液态金属导电颗粒外的所有物料混合,以500r/min的速率搅拌0.1h;
c.将步骤a所得液态金属导电液滴与步骤b所得混合物按比例混合,并以1000r/min的转速搅拌0.2h,得到金属导电液滴均匀分散的混合液。
将上述制备的混合液作为互连材料,采用倒装封装技术把倒装芯片(0.6×0.6mm2,RFID UHF Chip)贴装在液态金属/PET膜上(液态金属厚度15微米,PET膜厚度20微米)。固化条件:上、下压头温度分别为100℃、70℃,热压压力为1.5MPa,热压时间为8s。固化后RFID能被成功识别。在温度为85℃,相对湿度为85%条件下,进行高温高湿老化处理1000h,RFID仍能识别,该各向异性导电胶老化试验前后接触电阻变化率为9%,与PET膜的粘接强度均大于20N/cm。
实施例4:一种各向异性导电胶,各组分配比(质量)如下:
该各向异性导电胶的制备过程如下:
a.利用液相搅拌法在100℃条件下将铋铟锡铅合金(Bi49In21Sn12Pb18,熔点为60℃)在硅油中以1000r/min转速下搅拌2h,得到平均粒径约100微米的导电颗粒;
b.按照配方将除导电颗粒外的所有物料混合,以800r/min的速率搅拌1h;
c.将步骤a所得导电颗粒与步骤b所得混合物按比例混合,并以800r/min的转速搅拌,得到到导电颗粒均匀分散的混合液。
将上述制备的混合液作为互连材料,采用倒装封装技术把倒装芯片(0.6×0.6mm2,RFID UHF Chip)贴装在Al/PET膜纸上(Al厚度30微米,PET膜厚度20微米)。固化条件:上、下压头温度分别为150℃、120℃,热压压力为1.2MPa,热压时间为6s。固化后RFID能被成功识别。在温度为85℃,相对湿度为85%条件下,进行高温高湿老化处理1000h,RFID仍能识别,该各向异性导电胶老化试验前后接触电阻变化率为15%,与PET膜的粘接强度均大于20N/cm。
实施例5:一种各向异性导电胶,各组分配比(质量)如下:
该各向异性导电胶的制备过程如下:
a.利用高压挤出法将铋锡镉合金(Bi54Sn26Cd20,熔点为103℃)在150℃下挤压通过孔径为10微米的滤膜,得到平均粒径约10微米的导电颗粒;
b.按照配方将除导电颗粒外的所有物料混合,以800r/min的速率搅拌1h;
c.将步骤a所得导电液滴与步骤b所得混合物按比例混合,并以800r/min的转速搅拌,得到金属导电颗粒均匀分散的混合液。
将上述制备的混合液作为互连材料,采用倒装封装技术把倒装芯片(0.6×0.6mm2,RFID UHF Chip)贴装在Ag/铜版纸上(Ag厚度20微米,铜版纸厚度100微米)。固化条件:上、下压头温度分别为150℃、120℃,热压压力为1.7MPa。固化后RFID能被成功识别。在温度为85℃,相对湿度为85%条件下,进行高温高湿老化处理1000h,RFID仍能识别,该各向异性导电胶老化试验前后接触电阻变化率为8%,与铜版纸的粘接强度均大于20N/cm。
实施例6:一种各向异性导电胶,各组分配比(质量)如下:
该各向异性导电胶的制备过程如下:
a.利用液相搅拌法将液态金属(Ga82In12Zn6,熔点为19℃)在石油醚中以1200r/min转速下搅拌1h,得到平均粒径约50微米的液态金属导电液滴;
b.按照配方将除液态金属导电颗粒外的所有物料混合,以800r/min的速率搅拌0.5h;
c.将步骤a所得液态金属导电液滴与步骤b所得混合物按比例混合,并以800r/min的转速搅拌0.5h,得到金属导电液滴均匀分散的混合液。
将上述制备的混合液作为互连材料,采用倒装封装技术把倒装芯片(0.6×0.6mm2,RFID UHF Chip)通过热压台贴装在Cu/聚酰亚胺上(Cu厚度30微米,聚酰亚胺膜厚度15微米)。固化条件:上、下压头温度分别为220℃、200℃,热压压力为1.2MPa,热压时间为6s。固化后RFID能被成功识别。在温度为85℃,相对湿度为85%条件下,进行高温高湿老化处理1000h,RFID仍能识别,该各向异性导电胶老化试验前后接触电阻变化率为9%,与铜版纸的粘接强度均大于20N/cm。
与现有技术相比,本发明具有如下优势:
本发明采用低熔点金属作为导电填料,相比传统的高熔点金属的而言,微粒化的工艺及成本得到极大的降低;另外,单从材料本身的成本而言,其成本也远远低于传统填料的价格,有利于提升各向异性导电胶的普适性。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种各向异性导电胶,其特征在于,
包括质量分数为10%-50%的低熔点金属导电颗粒,质量分数为20%-88%的可固化树脂。
2.如权利要求1所述的各向异性导电胶,其特征在于,
所述低熔点金属导电颗粒呈金属液滴状态或金属粉末状态,平均粒径为0.5~100微米,熔点在300℃以下。
3.如权利要求2所述的各向异性导电胶,其特征在于,
所述低熔点金属导电颗粒中包括以下一种或多种成分:
镓、铟、锡、锌、铋、铅、镉、汞、钠、钾、镁、铝、铁、钴、锰、钛、钒、硼、碳、硅。
4.如权利要求2所述的各向异性导电胶,其特征在于,
所述低熔点金属导电颗粒选用汞、镓、铟、锡单质、镓铟合金、镓铟锡合金、镓锡合金、镓锌合金、镓铟锌合金、镓锡锌合金、镓铟锡锌合金、镓锡镉合金、镓锌镉合金、铋铟合金、铋锡合金、铋铟锡合金、铋铟锌合金、铋锡锌合金、铋铟锡锌合金、铋铟锡铅合金、铋锡镉合金、铋铅锡合金、铋锡铅镉合金、锡铅合金、锡铜合金、锡锌合金、锡锌铜合金、锡银铜合金中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的各向异性导电胶,其特征在于,
所述可固化树脂为热固化树脂、光固化树脂或电子辐照固化树脂中的一种。
6.如权利要求5所述的各向异性导电胶,其特征在于,
所述可固化树脂为光固化树脂或者电子辐照固化树脂,所述各向异性导电胶还包括功能助剂,所述功能助剂包括固化剂。
7.如权利要求6所述的各向异性导电胶,其特征在于,
所述各向异性导电胶中,所述固化剂的质量分数为1%-5%。
8.如权利要求1所述的各向异性导电胶,其特征在于,
还包括质量分数为1%-30%的功能助剂,所述功能助剂中至少包括以下之一:溶剂、固化剂、稀释剂、分散剂、增稠剂、增韧剂、填料、干燥剂、消泡剂、抗静电剂、流平剂、抗氧剂。
9.一种各向异性导电胶的制备方法,其特征在于,包括:
a.制备低熔点金属导电颗粒;其中,所述低熔点金属导电颗粒呈金属液滴状态或金属粉末状态;
b.将可固化树脂与所述低熔点金属导电颗粒按一定的质量配比搅拌混合0.1~10h,形成混合均匀的混合液。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述将可固化树脂与所述低熔点金属导电颗粒按一定的质量配比搅拌混合0.1~10h,形成混合均匀的混合液的过程中,具体包括:
b1.将可固化树脂与功能助剂按一定的质量配比搅拌混合0.1~10h;
其中,所述功能助剂中至少包括以下之一:溶剂、固化剂、稀释剂、分散剂、增稠剂、增韧剂、填料、干燥剂、消泡剂、抗静电剂、流平剂、抗氧剂;
b2.将所述低熔点金属导电颗粒与步骤b1中得到的混合物按一定的质量配比高速搅拌混合0.1~10h,形成混合均匀的混合液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811150251.2A CN110964469A (zh) | 2018-09-29 | 2018-09-29 | 一种各向异性导电胶及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811150251.2A CN110964469A (zh) | 2018-09-29 | 2018-09-29 | 一种各向异性导电胶及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110964469A true CN110964469A (zh) | 2020-04-07 |
Family
ID=70027578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811150251.2A Pending CN110964469A (zh) | 2018-09-29 | 2018-09-29 | 一种各向异性导电胶及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110964469A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112961633A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-15 | 深圳市福英达工业技术有限公司 | 一种低温固化的导电胶及其制备方法 |
WO2022100385A1 (zh) * | 2020-11-11 | 2022-05-19 | 北京梦之墨科技有限公司 | 一种低熔点金属颗粒的制备方法、导电浆料及其制备方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS601223A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-07 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 導電性樹脂ペ−スト |
CN101724361A (zh) * | 2008-12-30 | 2010-06-09 | 四川虹欧显示器件有限公司 | 各向异性导电胶和导电膜以及电连接方法 |
CN102559091A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-11 | 四川虹欧显示器件有限公司 | 各向异性导电胶、导电膜及其制备方法 |
CN103740311A (zh) * | 2013-04-22 | 2014-04-23 | 昆山西微美晶电子新材料科技有限公司 | 快速固化的各向异性导电胶及其制备方法 |
CN104910844A (zh) * | 2014-03-10 | 2015-09-16 | 日立化成株式会社 | 导电性粘接剂组合物、连接体、太阳能电池模块及其制造方法 |
CN106883805A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-06-23 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种导热导电胶及其制备方法和用途 |
CN107274965A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-10-20 | 云南科威液态金属谷研发有限公司 | 基于低熔点金属微纳米粉末的电子浆料及其制造方法 |
CN107753018A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-03-06 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种柔性电极、其制备方法以及一种肌电传感器 |
-
2018
- 2018-09-29 CN CN201811150251.2A patent/CN110964469A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS601223A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-07 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 導電性樹脂ペ−スト |
CN101724361A (zh) * | 2008-12-30 | 2010-06-09 | 四川虹欧显示器件有限公司 | 各向异性导电胶和导电膜以及电连接方法 |
CN102559091A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-11 | 四川虹欧显示器件有限公司 | 各向异性导电胶、导电膜及其制备方法 |
CN103740311A (zh) * | 2013-04-22 | 2014-04-23 | 昆山西微美晶电子新材料科技有限公司 | 快速固化的各向异性导电胶及其制备方法 |
CN104910844A (zh) * | 2014-03-10 | 2015-09-16 | 日立化成株式会社 | 导电性粘接剂组合物、连接体、太阳能电池模块及其制造方法 |
CN106883805A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-06-23 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种导热导电胶及其制备方法和用途 |
CN107274965A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-10-20 | 云南科威液态金属谷研发有限公司 | 基于低熔点金属微纳米粉末的电子浆料及其制造方法 |
CN107753018A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-03-06 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种柔性电极、其制备方法以及一种肌电传感器 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
亢淑梅等: "《超声波钢包精炼应用基础》", 31 October 2014, 冶金工业出版社 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022100385A1 (zh) * | 2020-11-11 | 2022-05-19 | 北京梦之墨科技有限公司 | 一种低熔点金属颗粒的制备方法、导电浆料及其制备方法 |
CN112961633A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-15 | 深圳市福英达工业技术有限公司 | 一种低温固化的导电胶及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110964461A (zh) | 一种热固化各向异性导电胶及其制备方法 | |
Aradhana et al. | A review on epoxy-based electrically conductive adhesives | |
CN107771354B (zh) | 工程聚合物类电子材料 | |
CN107337965B (zh) | 一种抗氧化铜系导电油墨的制备方法 | |
CN106575536B (zh) | 传导性复合物及其制备方法 | |
CN1970673B (zh) | 电路连接材料 | |
CN107452436A (zh) | 一种液态金属电子浆料及其制备方法 | |
JP4936142B2 (ja) | 導電性ペースト組成物及び電子回路並びに電子部品 | |
KR101371102B1 (ko) | 도전성 점착제 조성물, 그를 이용한 도전성 점착필름 및 회로기판 | |
CN110964469A (zh) | 一种各向异性导电胶及其制备方法 | |
KR101143296B1 (ko) | 그라비아 직접 인쇄방식에 적용 가능한 저온 소성용 도전성 페이스트 | |
CN108133768A (zh) | 一种高电导率低温固化型导电浆料及其制备方法 | |
CN109705803B (zh) | 一种单组份有机硅导电胶及其制备方法和应用 | |
CN104130753A (zh) | 一种高导热导电碳纳米复合材料及其制备方法 | |
JP3837858B2 (ja) | 導電性接着剤およびその使用方法 | |
CN106147385A (zh) | 一种无线射频识别系统印刷用导电油墨组合物 | |
CN104715807A (zh) | 导电胶组合物与电极的形成方法 | |
WO2015099049A1 (ja) | 導電性ペーストおよび導電性フィルム | |
WO2016080515A1 (ja) | 導電性粒子、導電性粒子の製造方法、導電材料及び接続構造体 | |
JPWO2019155924A1 (ja) | 銀被覆樹脂粒子 | |
CN101735558A (zh) | 一种覆铜板用胶液 | |
CN110964459A (zh) | 一种电子辐照固化各向异性导电胶及其制备方法 | |
Li et al. | Nano-conductive adhesives for nano-electronics interconnection | |
CN110444316B (zh) | 一种高导电、低银含量的低温固化导电银浆及其制备方法 | |
CN112399896B (zh) | 用于烧结管芯附接和类似应用的纳米铜膏和膜 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |