CN111599510B - 一种汽车电容器用导电银浆料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车电容器用导电银浆料,以100%浆料的总重量计,包括银粉60~80%,环氧树脂5~15%,聚硫橡胶改性多酚化合物0.1~0.6%,溶剂10~25%,助剂1~5%;所述银粉为片状银粉,片状银粉的粒度D50为0.5~3.0μm;所述聚硫橡胶改性多酚化合物为低粘度液体聚硫橡胶接枝到多酚化合物分子链上。本发明提供一种耐热温度在360℃以上,上镀性良好,稳定性高的汽车电容器用导电银浆料。

Description

一种汽车电容器用导电银浆料
技术领域
本发明涉及汽车电子材料技术领域,具体涉及一种汽车电容器用导电银浆料。
背景技术
现有的汽车电容器端浆一般选择低温固化的环氧树脂银浆,浆料的电极层含有树脂,相当于一层弹性层,因此可以有效的吸收能量,使得电容器在制造过程中和外部环境的影响下(如震动或者温度的变化等)所造成的PCB板弯曲变形的情况下,依然不受破坏,陶瓷电容器焊接后的成品示意图如图一。从而很大程度上避免了短路的情况,使得用该类型浆料的电容器更适合用于可靠性要求更高的器件。
目前该类型浆料尚存在一些不足,一是现有浆料一般选择环氧树脂的使用稳定不超过200℃,但是在波峰焊、回流焊等高温焊接过程中,为了达到焊料熔融稳定,焊接温度通常都在230℃以上,因此,在焊接过程中,一部分树脂受热分解,从而导致产品电极层之间产生分离剥离的现象,造成产品失效。在固化剂的筛选上,常规酚醛树脂固化剂因其交联度大固化强度高,环氧固化后较脆,韧性较差;双氰胺固化剂,有极性较强,易于和银粉表面作用,导致电阻率急剧上升。
基于上述缺陷,本申请提供一种耐热温度高、韧性好、导电性好的环氧树脂银浆。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有技术中存在的缺陷,提供一种耐热温度在360℃以上,焊接后弯曲能力优异、抗冷热循环冲击能力强,导电性良好,稳定性高的汽车电容器用导电银浆料。
为实现上述目的,本发明的技术方案是设计一种汽车电容器用导电银浆料,以100%浆料的总重量计,包括银粉60~80%,环氧树脂5~15%,聚硫橡胶改性多酚化合物0.1~0.6%,溶剂10~25%,助剂1~5%;
所述银粉为片状银粉,片状银粉的粒度D50为0.5~3.0μm;
所述环氧树脂为双酚型环氧树脂,其结构通式如下:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
式中X表示如下基团:
-C(CH3)2-;-CH2-;-CH(CH3)-;-CPh2-;
所述聚硫橡胶改性多酚化合物为低粘度液体聚硫橡胶接枝到多酚化合物分子链上,所述低粘度液态聚硫橡胶的分子量为800-6000,所述低粘度液态聚硫橡胶采用Brookfield粘度计和5号转子,在25℃,10rpm的条件下测量的粘度是100-20000mPa.s;
所述改性后的多酚化合物化学结构式为:
Figure 31195DEST_PATH_IMAGE002
式中RS表示-CH2-CH2-Sn-基团;R1、R2表示独立的氢原子或者烷基;X表示甲基、对二甲基苯基;n是0~10的整数。
聚硫橡胶分子式为-[SSCH2CH-OCH2CH2CH2]-n。
本发明提供一种汽车电容器银端电极用的热固性电子浆料,其中热固化树脂中所含有的多酚化合物,作为固化剂发挥作用,在固化时形成连接,由热固化性树脂的主体形成的聚合结构的交联结构。利用低粘度液体聚硫橡胶接枝到多酚化合物分子链上,由于硫化橡胶是线型大分子,通过化学交联而构成三维网络结构,使其变成较高柔韧性的改性环氧固化剂,改善环氧固化后电极的韧性,提升电容器的耐弯曲性能,另外硫化橡胶也具有优异的耐热性能,使电极可以在更高温度下焊接,以及提升耐热冲击性能。
本发明采用片状银粉作为主体导电物质,是因为片状银粉具有较大的堆积密度,浆料烧结后收缩率小,提升热固性浆料的整体性能。
作为优选的技术方案,所述环氧树脂固化剂为2-十一烷基咪唑(C11Z)、2-十七烷基咪唑(C17Z)、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ-CN)中的一种或几种混合。
作为优选的技术方案,所述溶剂为甲苯溶剂、4-甲基-2-戊酮溶剂、环己酮溶剂中的一种。所述醇类溶剂选自松油醇、异辛醇、异丙醇、环己醇及苯甲醇中的至少一种;所述酯类溶剂选自乙酸乙酯、邻苯二甲酸二辛脂、二乙二醇乙醚醋酸酯及二乙二醇丁醚醋酸酯中的至少一种;所述醚类溶剂选自乙二醇丁醚及二乙二醇丁醚中的至少一种。
作为优选的技术方案,所述助剂包括分散剂、消泡剂和表面活性剂。
作为优选的技术方案,所述分散剂为RENTANL 、Reotan LAM 、Polysperse 7 中的一种或几种。
作为优选的技术方案,所述消泡剂为十二烷基磺酸纳、2-乙基-4-甲基咪唑、4,4-二氨基二苯甲烷中的一种或几种。
作为优选的技术方案,所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、乳酸单甘油酯、Tween-50 中的一种或几种。
作为优选的技术方案,所述附着力促进剂为含有反应性环氧丙氧基和甲氧基团的硅烷偶联剂。所述硅烷偶联剂为A171(乙烯基三甲氧基硅烷)、A172(乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷)、A187、KH560等。
本发明的优点和有益效果在于:本申请提供的导电银浆料不同与现有技术的中低温烧结,本申请在焊接时耐热温度在360℃以上,在高温烧结的条件下,浆料内部稳定性高,不会产生微裂痕;本申请抵抗热冲击试验效果好,能够缓和电容和基板结合部受到的应力,减少在此结合处的裂痕,具有良好的弹性;将电容焊接在基板上,弯曲试验测试可以承受基板10mm的形变;此外本申请的导电银浆料具有良好的稳定性。
附图说明
图1是陶瓷电容器焊接后的成品示意图;
图2是导电银浆制备工艺图;
图中:1、陶瓷电容器;2、陶瓷介质;3、镍电极;4、铜端电极;5、银端电极;6、焊料;7、基板材料。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
图1是陶瓷电容器焊接后的成品示意图,其中本发明所述的导电银浆料用于图中银端电极5的位置。
实施例1
一种汽车电容器用导电银浆料,以100%浆料的总重量计,包括银粉70%,环氧树脂12%,聚硫橡胶改性多酚化合物0.5%,溶剂(丁基卡比醇)为15.5%;分散剂(RENTANL)为0.5%,消泡剂(十二烷基磺酸纳)为0.5%,表面活性剂(聚乙烯吡咯烷酮)为0.5%,附着力促进剂(A171)为0.5%;
所述银粉为片状银粉,片状银粉的粒度D50为0.5~3.0μm;
所述环氧树脂为双酚型环氧树脂,其结构通式如下:
Figure 363474DEST_PATH_IMAGE001
式中X表示如下基团:
-C(CH3)2-;-CH2-;-CH(CH3)-;-CPh2-。
所述聚硫橡胶改性多酚化合物为低粘度液体聚硫橡胶接枝到多酚化合物分子链上,所述改性后的多酚化合物化学结构式为:
Figure 359112DEST_PATH_IMAGE002
式中RS表示-CH2-CH2-Sn-基团;R1、R2表示独立的氢原子或者烷基;X表示甲基、对二甲基苯基等;n是0~10的整数。
所述低粘度液态聚硫橡胶的分子量为800-6000,所述低粘度液态聚硫橡胶采用Brookfield粘度计和5号转子,在25℃,10rpm的条件下测量的粘度是100-20000mPa.s。所述液态聚硫橡胶的型号为JLY-121、JLY-124、JLY-1225、JLY-155、JLY-215、JLY-115等),厂家为日本东丽。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于,所述固化剂由聚硫橡胶改性多酚化合物换成双氰胺类固化剂(超细双氰胺,上海鸿翔化工)。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于,所述固化剂由聚硫橡胶改性多酚化合物换成酚醛树脂类(TD-2181,日本DIC)。
实施例1中的导电浆料焊接时,耐热温度可以达到360℃。
测定不同固化温度条件下,实施例1~3导电银浆料的电阻率。
Figure 824729DEST_PATH_IMAGE003
对实施例1进行热冲击测试:电容焊接在基板上,热冲击-55℃冷却30分钟和125℃加热30分钟为一个循环,在该热冲击循环实验中,能够缓和电容和基板结合部分受到的应力,减少在此结合处的裂缝。
对实施例1进行形变测试:电容焊接在基板上,弯曲实验测试可以承受基板10mm的形变,而电容值的变化在合格范围内。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种汽车电容器用导电银浆料,其特征在于,以100%浆料的总重量计,包括银粉60~80%,环氧树脂5~15%,聚硫橡胶改性多酚化合物0.1~0.6%,溶剂10~25%,助剂1~5%;
所述银粉为片状银粉,片状银粉的粒度D50为0.5~3.0μm;
所述环氧树脂为双酚型环氧树脂,其结构通式如下:
Figure 183804DEST_PATH_IMAGE001
式中X表示如下基团:
-C(CH3)2-;-CH2-;-CH(CH3)-;-CPh2-;
所述聚硫橡胶改性多酚化合物为低粘度液体聚硫橡胶接枝到多酚化合物分子链上,所述低粘度液态聚硫橡胶的分子量为800-6000,所述低粘度液态聚硫橡胶采用Brookfield粘度计和5号转子,在25℃,10rpm的条件下测量的粘度是100-20000mPa.s;
所述改性后的多酚化合物化学结构式为:
Figure 835365DEST_PATH_IMAGE002
式中RS表示-CH2-CH2-Sn-基团;R1、R2表示独立的氢原子或者烷基;X表示甲基、乙基、对二甲基苯基;n是0~10的整数。
2.根据权利要求1所述的一种汽车电容器用导电银浆料,其特征在于,所述溶剂采用醇类溶剂、酯类溶剂及醚类溶剂中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的一种汽车电容器用导电银浆料,其特征在于,所述助剂包括分散剂、消泡剂、表面活性剂和附着力促进剂。
4.根据权利要求3所述的一种汽车电容器用导电银浆料,其特征在于,所述分散剂为RENTANL 、Reotan LAM 、Polysperse 7 中的一种或几种。
5.根据权利要求3所述的一种汽车电容器用导电银浆料,其特征在于,所述消泡剂为十二烷基磺酸纳、2-乙基-4-甲基咪唑、4,4-二氨基二苯甲烷中的一种或几种。
6.根据权利要求3所述一种汽车电容器用导电银浆料,其特征在于,所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、乳酸单甘油酯、Tween-50 中的一种或几种。
7.根据权利要求3所述一种汽车电容器用导电银浆料,其特征在于,所述附着力促进剂为硅烷偶联剂。
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