CN111349407A - 一种单组份低温快速固化导电胶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单组份低温快速固化导电胶，包括以质量份计的如下组分：环氧树脂10‑20份；固化剂1‑4份；固化促进剂0.1‑0.5份；活性稀释剂1‑3份；增强剂0.01‑0.5份；偶联剂0.1‑0.5份；溶剂0.1‑0.5份；导电填料60‑80份。本发明制备的导电胶既能保证导电胶的粘结强度，同时也能够显著缩短导电胶使用时的固化温度和固化时间，且导电胶存储期延长(能够在常温下储存1个月)，此外，导电胶在保存状态下的黏度达到合理的范围，便于使用。

Description

一种单组份低温快速固化导电胶
技术领域
本发明涉及半导体电子粘贴胶技术领域，具体涉及一种单组份低温快速固化导电胶。
背景技术
近年来，由于电子元件的微型化发展，导电胶黏剂可以满足微型元件的安装及复杂线路的连接、环境友好(无铅和无焊接清洗剂)、温和的加工条件、极少的加工步骤，因此导电胶成为半导体电子行业中必不可少的新材料，显示出广阔的市场前景。
目前，导电胶可分为双组份导电胶和单组份导电胶，其中，双组份导电胶中的树脂和固化剂需要单独保存，使用前需要混合搅拌均匀，在混合过程中产生的气泡难以消除，造成断胶和出胶量不均匀的缺陷；单组份导电胶导电胶大多采用环氧树脂体系，其具有良好的黏结力和力学强度，但是现有的单组份导电胶在使用过程中固化温度较高、固化时间过长，导致电子材料变形或影响电子器件的功能性，且市售的单组份导电胶存在黏度高使用不方便，易分层，适用期短(市售单组份导电胶室温存储一般不超过7天，需要在零下20℃条件下才能保存6个月)等问题，这些问题都阻碍了单组份导电胶的发展与应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种单组份低温快速固化导电胶，它可以解决现有技术中存在的单组份导电胶的固化温度较高、固化时间较长，黏度高、存储以及使用不方便的问题
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种单组份低温快速固化导电胶，包括以质量份计的如下组分：
环氧树脂10-20份；
固化剂1-4份；
固化促进剂0.1-0.5份；
活性稀释剂1-3份；
增强剂0.01-0.5份；
偶联剂0.1-0.5份；
溶剂0.1-0.5份；
导电填料60-80份。
具体地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂。
具体地，所述固化剂为二氰二胺；所述固化促进剂为有机脲类。
具体地，所述活性稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚；所述溶剂为甲苯、丙酮或乙酸乙酯。
具体地，所述偶联剂为酰基过氧化物或烷基过氧化物；所述增强剂为纳米二氧化硅；所述导电填料为片状银粉或球状银粉。
具体地，上述导电胶的制备步骤如下：
S1:在室温条件下，按照质量配比称取相应的环氧树脂、固化剂、固化促进剂、活性稀释剂、增强剂、偶联剂和溶剂，进行充分的混合，然后再向其中加入导电填料，经过混合搅拌得到预分散的导电胶；
S2:对预分散的导电胶进行充分研磨，然后经过真空离心脱泡，即可制得所述单组份低温快速固化导电胶。
与现有技术相比，本发明具有如下优异效果：
本发明通过选用二氰二胺作为固化剂和有机脲类作为固化促进剂，既能保证导电胶的粘结强度，同时也能够显著缩短导电胶使用时的固化温度和固化时间，且导电胶存储期延长(能够在常温下储存1个月)；通过选用1,4-丁二醇二缩水甘油醚作为活性稀释剂和低沸点易挥发溶剂(甲苯、丙酮或乙酸乙酯)相结合的方法，使导电胶在保存状态下的黏度达到合理的范围，便于使用，且溶剂的选用能够保证导电胶在固化前，导电填料处于独立状态，当导电胶固化时，由于溶剂的易挥发性以及固化引起的导电胶体积的收缩，使导电粒子相互间形成稳定连续的接触，提升导电胶的可靠性。
附图说明
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明导电胶中纳米二氧化硅质量份数与体系电阻率的关系；
图2为本发明导电胶中纳米二氧化硅质量份数与体系剪切强度的关系。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细说明本发明。
实施例1
一种单组份低温快速固化导电胶，包括以质量份计的如下组分：
双酚A型环氧树脂15份；
二氰二胺2份；
有机脲类0.3份；
1,4-丁二醇二缩水甘油醚2份；
纳米二氧化硅0.3份；
酰基过氧化物0.4份；
甲苯0.3份；
片状银粉71份。
制备方法如下：
S1:在室温条件下，按照质量配比称取相应的环氧树脂、固化剂、固化促进剂、活性稀释剂、增强剂、偶联剂和溶剂，进行充分的混合，然后再向其中加入导电填料，经过混合搅拌得到预分散的导电胶；
S2:对预分散的导电胶进行充分研磨，然后经过真空离心脱泡，即可制得所述单组份低温快速固化导电胶。
实施例2
双酚F型环氧树脂10份；
二氰二胺4份；
有机脲类0.1份；
1,4-丁二醇二缩水甘油醚3份；
纳米二氧化硅0.01份；
烷基过氧化物0.5份；
丙酮0.1份；
球状银粉60份。
其制备方法参考实施例1。
实施例3
双酚F型环氧树脂20份；
二氰二胺1份；
有机脲类0.5份；
1,4-丁二醇二缩水甘油醚1份；
纳米二氧化硅0.5份；
烷基过氧化物0.1份；
乙酸乙酯0.5份；
球状银粉80份。
其制备方法参考实施例1。
试验例
为了研究增强剂纳米二氧化硅的添加量对最终制备的导电胶性能的影响，进行如下试验，其中，其中各试验例中一种单组份低温快速固化导电胶，包括以质量份计的如下组分：
双酚A型环氧树脂15份；
二氰二胺2份；
有机脲类0.3份；
1,4-丁二醇二缩水甘油醚2份；
酰基过氧化物0.4份；
甲苯0.3份；
片状银粉71份。
各个试验例中纳米二氧化硅的添加量分别为0份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份。各试验例中导电胶制备方法均按照实施例1中的步骤。
本试验例对不同纳米二氧化硅含量的导电胶的电阻率和剪切强度进行研究。如图1和图2所示，随着体系中纳米二氧化硅含量的增加，体系剪切强度随之增大，当体系中纳米二氧化硅含大于0.5份时，增大效果不明显，这可能是因为体系中固化程度已经较高，再增加纳米二氧化硅的含量，交联密度增大已经不明显。但是整个体系的电阻率随着纳米二氧化硅的增多而增大，这是因为纳米二氧化硅的存在，影响了片状银粉颗粒间的相互接触，破坏了导电通路的形成。
本发明中本发明通过选用二氰二胺作为固化剂和有机脲类作为固化促进剂，既能保证导电胶的粘结强度，同时也能够显著缩短导电胶使用时的固化温度和固化时间，且导电胶存储期延长(能够在常温下储存1个月)；通过选用1,4-丁二醇二缩水甘油醚作为活性稀释剂和低沸点易挥发溶剂(甲苯、丙酮或乙酸乙酯)相结合的方法，使导电胶在保存状态下的黏度达到合理的范围，便于使用，且溶剂的选用能够保证导电胶在固化前，导电填料处于独立状态，当导电胶固化时，由于溶剂的易挥发性以及固化引起的导电胶体积的收缩，使导电粒子相互间形成稳定连续的接触，提升导电胶的可靠性。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (6)

1.一种单组份低温快速固化导电胶，其特征在于，包括以质量份计的如下组分：
环氧树脂10-20份；
固化剂1-4份；
固化促进剂0.1-0.5份；
活性稀释剂1-3份；
增强剂0.01-0.5份；
偶联剂0.1-0.5份；
溶剂0.1-0.5份；
导电填料60-80份。
2.根据权利要求1所述的单组份低温快速固化导电胶，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂。
3.根据权利要求1或2所述的单组份低温快速固化导电胶，其特征在于，所述固化剂为二氰二胺；所述固化促进剂为有机脲类。
4.根据权利要求3所述的单组份低温快速固化导电胶，其特征在于，所述活性稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚；所述溶剂为甲苯、丙酮或乙酸乙酯。
5.根据权利要求1或2所述的单组份低温快速固化导电胶，其特征在于，所述偶联剂为酰基过氧化物或烷基过氧化物；所述增强剂为纳米二氧化硅；所述导电填料为片状银粉或球状银粉。
6.根据权利要求1所述的单组份低温快速固化导电胶，其特征在于，所述导电胶的制备步骤如下：
S1:在室温条件下，按照质量配比称取相应的环氧树脂、固化剂、固化促进剂、活性稀释剂、增强剂、偶联剂和溶剂，进行充分的混合，然后再向其中加入导电填料，经过混合搅拌得到预分散的导电胶；
S2:对预分散的导电胶进行充分研磨，然后经过真空离心脱泡，即可制得所述单组份低温快速固化导电胶。
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