CN117487493B - 一种电子封装用导电银胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导电银胶，重量份组分：萘型环氧树脂80～100份、双酚A环氧树脂20～30份、银微米片500～600份、银纳米颗粒100～150份、二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷10～20份、石墨烯纳米片5～10份、1，4‑丁二醇缩水甘油醚20～30份、甲基六氢邻苯二甲酸酐10～15份、1‑氰乙基‑2‑乙基‑4‑甲基咪唑1～3份。制备的导电银胶性能优异，导电银胶粘度为22.5～24.6Pa·s、粘接强度为3.3～3.8MPa、体积电阻率为2～3×10‑5Ω·cm、导热系数为8.7～9.3W/（m·K）、剪切强度为26.6～28.4、玻璃化转变温度为153～158℃。

Description

一种电子封装用导电银胶及其制备方法
技术领域
本发明属于微电子封装技术领域，具体的涉及一种电子封装用导电银胶及其制备方法。
背景技术
导电胶是作为一种新兴的替代互连材料，与传统的焊料材料相比，导电胶具有印刷分辨率高、环境友好、固化温度低等优点，被广泛应用在微电子领域中，例如发光二极管（LEDs)、印刷电路板(PCBs)等。导电胶是通常由基体树脂、固化剂、添加剂和导电填料组成的新型有机聚合物复合材料，固化后具有导电性和粘接性能。现有技术中最为常见的有导电银胶，也是研究最为广泛的一种。
专利CN 105462530 A公开了一种导电银胶，包括如下质量百分比的组分：银粉60-90％、环氧树脂5～30％、氰酸酯2～25％、促进剂0.1～2.0％、增韧剂1～10％、功能助剂0.1～3％。以环氧树脂和氰酸酯树脂两者复配形成基础树脂组分，通过两者的增效作用，以实现有效降低单组分耐高温导电银胶的粘度。使得单组分耐高温导电银胶在固化过程中进行反应高密度的三嗪杂环结构，提高树脂的交联密度，使得胶体热分解温度达到380℃。
专利CN 105885769 A公开了一种双组分硅酮导电银胶，将按重量份数称取的a，w-二羟基聚二甲基硅氧烷60-75份、稀释剂9-13份、银粉95-105份、碳纤维9-15份、石墨粉12-16份和补强填料5-9份加入到搅拌机中搅拌，出料并灌装，得到组分A；将按重量份数称取的稀释剂6-9份、催化剂1.5-3.5份、交联剂3.5-5.5份和偶联剂2-3份投入到行星搅拌机中搅拌，出料并灌装，得到组分B。使用方法：其是将组分A与组分B按质量比6-8∶1混合使用。粘接强度可达到1.7-2MPa、热失重（150℃，3h）仅为0.3-0.6％、体积电阻率在1.8×10-5～2.1×10-5Ω·㎝、导热值为4.2～4.6W/m·k以及具有良好的耐高低温和导电性能。
期刊文章“树枝状银粉及表面处理对导电银胶的性能影响，杜泽凡 等，《功能材料》，第54卷第5期，2023年5月”研究了树枝状银粉作为导电填料对导电胶性能的影响，结果表明，与片状银粉制备的导电胶相比，掺杂树枝状银粉的导电胶表现出更好的导电性能，其体积电阻率降低了0.8×10-3 Ω·cm。
随着半导体行业发展的需求，对导电胶的性能要求也随之越来越高。如何开发出性能优异的导电胶仍然是行业的研究重点。
发明内容
基于现有技术存在的缺陷以及需求，本发明的目的在于提供一种电子封装用导电银胶及其制备方法；制备得到的导电银胶具有优异的导电性、导热性、粘接强度、剪切强度，并且导电银胶具有的玻璃化转变温度，提高了高温环境中长期使用的可靠性。
为了实现本发明目的之一，提供的技术方案如下：
一种电子封装用导电银胶，所述导电银胶由以下重量份的组分制备：
萘型环氧树脂 80～100份、
双酚A环氧树脂20～30份、
银微米片500～600份、
银纳米颗粒100～150份、
二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷10～20份、
石墨烯纳米片 5～10份、
1，4-丁二醇缩水甘油醚20～30份、
甲基六氢邻苯二甲酸酐10～15份、
1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑1～3份。
进一步地，所述导电银胶由以下重量份的组分制备：
萘型环氧树脂 85～95份、
双酚A环氧树脂23～27份、
银微米片540～560份、
银纳米颗粒120～130份、
二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷13～15份、
石墨烯纳米片7～8份、
1，4-丁二醇缩水甘油醚24～25份、
甲基六氢邻苯二甲酸酐12～14份、
1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑2～3份。
进一步地，银微米片与银纳米颗粒通过以下步骤预处理：将上述银微米片与银纳米颗粒、石墨烯纳米片置于2-苯氧基乙醇溶剂中搅拌，升高温度至200～220℃、加入二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷，持续搅拌处理30min～40min；冷却至室温下进行过滤、干燥，得到银微米片、银纳米颗粒、石墨烯纳米片混合物。
本申请中采用不同粒径尺寸的银微米片、银纳米颗粒作为导电填料，银纳米颗粒能够填充至银微米片层之间，银纳米颗粒负载在银微米片层之间增加两者的接触的位点，能够有效的降低体积电阻率，进而提高其导电性能。然而银纳米颗粒在填充至银微米片层之间也容易在后续搅拌过程中“脱离”出银微米片层，为了避免这样的影响，本申请采用二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷对其进行改性，在这个过程中能与银微米片、银纳米颗粒耦合将银纳米颗粒“限制”在银微米片层之间；另外一方面，负载在银微米片外层的二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷能够与环氧树脂形成共价键，对于导电银胶的硬度、玻璃化转变温度（Tg）以及耐热性都有所提高；而且也可以改善银微米片、银纳米颗粒在树脂基体中的分散性，使导电填料达到充分的相互接触，从而形成更完整的导电网络并提供更多的导电通路。
进一步地，所述银微米片的尺寸为5～10μm，银纳米颗粒的粒径为50～100nm。银微米片的尺寸太大会导致银纳米颗粒在片层之间的“脱离”、银微米片的尺寸太小则银纳米颗粒填充程度降低也不利于导电性的提升。
发明人在环氧树脂的选取上做了大量研究，最终确定采用含有芳香环多官能团的萘型环氧树脂与双酚A环氧树脂的按照重量份（2～3）:1的配比，能够确保导电银胶的高性能需求。
为了进一步提高导电银胶的导热性能，在导电银胶中添加石墨烯纳米片；所述石墨烯纳米片的尺寸为60～80nm。由于石墨烯纳米片与银微米片结构相似，小部分的银纳米颗粒也会进入至石墨烯纳米片层之间；而且石墨烯也是一种优异的导电物质，可以协同银共同提高导电银胶的导电性能。进一步地，石墨烯在分散性上存在一定的缺陷，因此可以采用改性石墨烯。对于改性并没有特别的限制，基本都可以取得相应的作用。而本申请中石墨烯的添加顺序则是与银微米片、银纳米颗粒的预处理步骤同步，因此载在石墨烯纳米片外层的二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷也能够改善石墨烯纳米片在树脂基体中的分散性。
本申请采用甲基六氢邻苯二甲酸酐作为固化剂，能够使环氧树脂有效固化。
本申请采用1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑作为固化促进剂，加入的促进剂能够有效使其固化，并且在热固化后得到的导电银胶保持完整性。
进一步地，制备得到的导电银胶粘度为22.5～24.6Pa·s、粘接强度为3.3～3.8MPa、体积电阻率为2～3×10-5Ω·cm、导热系数为8.7～9.3W/（m·K）、剪切强度为26.6～28.4MPa、玻璃化转变温度为153～158℃。
本发明另一目的是提供上述导电银胶的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）将萘型环氧树脂与双酚A环氧树脂加入至搅拌器中搅拌均匀；随后加入甲基六氢邻苯二甲酸酐、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑以及1，4-丁二醇缩水甘油醚，继续搅拌10～15min；
（2）将搅拌器升温至50～60℃，银微米片、银纳米颗粒、石墨烯纳米片混合物，搅拌15～20min；
（3）混合均匀后转至三辊研磨机中研磨，混合脱泡，制成膏状的成品导电银胶。
进一步地，步骤（1）中控制搅拌速率为30～40rpm。
进一步地，步骤（2）中控制搅拌速率为50～60rpm。
进一步地，步骤（3）中控制温度为20～25℃、压力为4.5～5.0MPa。
本发明又另一目的是提供上述导电银胶的应用，应用于IC和LED封装。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本申请对导电银胶组分基体树脂、固化剂、添加剂和导电填料组成进行了优化和调整，确定了较佳的原料组成和配比，确保了导电银胶的各方面性能；最终制备得到的导电银胶粘度为22.5～24.6Pa·s、粘接强度为3.3～3.8MPa、体积电阻率为2～3×10-5Ω·cm、导热系数为8.7～9.3W/（m·K）、剪切强度为26.6～28.4 MPa、玻璃化转变温度为153～158℃。
（2）现有技术中已经研究了不同尺寸的银粉的复合使用来提高导电性；基于现有研究基础，本申请选择银微米片、银纳米颗粒作为导电填料，并采用二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷对其进行改性，能进一步提高其导电性并且对于导电银胶的硬度、玻璃转变温度（Tg）以及耐热性都有所提高，很大程度上提高了在高温环境中长期使用的可靠性。
（3）本申请制备方法简单、生产成本低，能够广泛应用于IC和LED封装领域。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
以下对于某些原料来源予以说明：萘型环氧树脂为EBA-65萘型环氧树脂。双酚A环氧树脂购买自万青化学科技有限公司产品、牌号为E-44，二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷购买自上海阿拉丁生化科技股份有限公司的产品，1，4-丁二醇缩水甘油醚购买自江苏茂云化工新材料有限公司的产品，甲基六氢邻苯二甲酸酐购买自广州瑞狮生物科技有限公司的产品，1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑购买自武汉康琼生物医药科技有限公司的产品。
实施例1
一种电子封装用导电银胶，所述导电银胶由以下重量份的组分制备：
萘型环氧树脂 80份、
双酚A环氧树脂20份、
银微米片500份、
银纳米颗粒100份、
二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷10份、
石墨烯纳米片 5份、
1，4-丁二醇缩水甘油醚20份、
甲基六氢邻苯二甲酸酐10份、
1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑1份；
其中银微米片的尺寸为5μm，银纳米颗粒的粒径为50nm；所述石墨烯纳米片的尺寸为60～80nm。
银微米片与银纳米颗粒通过以下步骤预处理：将上述银微米片与银纳米颗粒、石墨烯纳米片置于2-苯氧基乙醇溶剂中搅拌，升高温度至200℃、加入二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷，持续搅拌处理30min；冷却至室温下进行过滤、干燥，得到银微米片、银纳米颗粒、石墨烯纳米片混合物。
上述导电银胶的制备方法，包括如下步骤：
（1）将萘型环氧树脂与双酚A环氧树脂加入至搅拌器中搅拌均匀；随后加入甲基六氢邻苯二甲酸酐、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑以及1，4-丁二醇缩水甘油醚，继续搅拌10min；
（2）将搅拌器升温至50℃，银微米片、银纳米颗粒、石墨烯纳米片混合物，搅拌15min；
（3）混合均匀后转至三辊研磨机中研磨，混合脱泡，制成膏状的成品导电银胶。
其中，步骤（1）中控制搅拌速率为30rpm，步骤（2）中控制搅拌速率为50rpm，步骤（3）中控制温度为20℃、压力为4.5MPa。
实施例2
一种电子封装用导电银胶，所述导电银胶由以下重量份的组分制备：
萘型环氧树脂 100份、
双酚A环氧树脂30份、
银微米片600份、
银纳米颗粒150份、
二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷20份、
石墨烯纳米片 10份、
1，4-丁二醇缩水甘油醚30份、
甲基六氢邻苯二甲酸酐15份、
1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑3份；
其中银微米片的尺寸为10μm，银纳米颗粒的粒径为100nm；所述石墨烯纳米片的尺寸为80nm。
银微米片与银纳米颗粒通过以下步骤预处理：将上述银微米片与银纳米颗粒、石墨烯纳米片置于2-苯氧基乙醇溶剂中搅拌，升高温度至220℃、加入二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷，持续搅拌处理40min；冷却至室温下进行过滤、干燥，得到银微米片、银纳米颗粒、石墨烯纳米片混合物。
上述导电银胶的制备方法，包括如下步骤：
（1）将萘型环氧树脂与双酚A环氧树脂加入至搅拌器中搅拌均匀；随后加入甲基六氢邻苯二甲酸酐、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑以及1，4-丁二醇缩水甘油醚，继续搅拌13min；
（2）将搅拌器升温至60℃，银微米片、银纳米颗粒、石墨烯纳米片混合物，搅拌20min；
（3）混合均匀后转至三辊研磨机中研磨，混合脱泡，制成膏状的成品导电银胶。
其中，步骤（1）中控制搅拌速率为40rpm，步骤（2）中控制搅拌速率为60rpm，步骤（3）中控制温度为25℃、压力为5.0MPa。
实施例3
一种电子封装用导电银胶，所述导电银胶由以下重量份的组分制备：
萘型环氧树脂 85份、
双酚A环氧树脂29份、
银微米片530份、
银纳米颗粒120份、
二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷13份、
石墨烯纳米片7份、
1，4-丁二醇缩水甘油醚24份、
甲基六氢邻苯二甲酸酐12份、
1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑2份；
其中银微米片的尺寸为6μm，银纳米颗粒的粒径为60nm；所述石墨烯纳米片的尺寸为65nm；
银微米片与银纳米颗粒通过以下步骤预处理：将上述银微米片与银纳米颗粒、石墨烯纳米片置于2-苯氧基乙醇溶剂中搅拌，升高温度至210℃、加入二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷，持续搅拌处理35min；冷却至室温下进行过滤、干燥，得到银微米片、银纳米颗粒、石墨烯纳米片混合物。
上述导电银胶的制备方法，包括如下步骤：
（1）将萘型环氧树脂与双酚A环氧树脂加入至搅拌器中搅拌均匀；随后加入甲基六氢邻苯二甲酸酐、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑以及1，4-丁二醇缩水甘油醚，继续搅拌10min；
（2）将搅拌器升温至55℃，银微米片、银纳米颗粒、石墨烯纳米片混合物，搅拌15min；
（3）混合均匀后转至三辊研磨机中研磨，混合脱泡，制成膏状的成品导电银胶。
其中，步骤（1）中控制搅拌速率为35rpm，步骤（2）中控制搅拌速率为55rpm，步骤（3）中控制温度为23℃、压力为4.7MPa。
实施例4
一种电子封装用导电银胶，所述导电银胶由以下重量份的组分制备：
萘型环氧树脂 90份、
双酚A环氧树脂23份、
银微米片560份、
银纳米颗粒130份、
二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷15份、
石墨烯纳米片 8份、
1，4-丁二醇缩水甘油醚25份、
甲基六氢邻苯二甲酸酐14份、
1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑3份；
其中银微米片的尺寸为8μm，银纳米颗粒的粒径为80nm；所述石墨烯纳米片的尺寸为75nm；
银微米片与银纳米颗粒通过以下步骤预处理：将上述银微米片与银纳米颗粒、石墨烯纳米片置于2-苯氧基乙醇溶剂中搅拌，升高温度至210℃、加入二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷，持续搅拌处理35min；冷却至室温下进行过滤、干燥，得到银微米片、银纳米颗粒、石墨烯纳米片混合物。
上述导电银胶的制备方法，包括如下步骤：
（1）将萘型环氧树脂与双酚A环氧树脂加入至搅拌器中搅拌均匀；随后加入甲基六氢邻苯二甲酸酐、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑以及1，4-丁二醇缩水甘油醚，继续搅拌13min；
（2）将搅拌器升温至50℃，银微米片、银纳米颗粒、石墨烯纳米片混合物，搅拌15min；
（3）混合均匀后转至三辊研磨机中研磨，混合脱泡，制成膏状的成品导电银胶。
其中，步骤（1）中控制搅拌速率为35rpm，步骤（2）中控制搅拌速率为55rpm，步骤（3）中控制温度为25℃、压力为4.6MPa。
对比例1
对比例1与实施例4基本一致，区别在于对比例1不含萘型环氧树脂。
对比例2
对比例2与实施例4基本一致，区别在于对比例2不含双酚A环氧树脂。
对比例3
对比例3与实施例4基本一致，区别在于对比例3银微米片、银纳米颗粒、石墨烯纳米片直接先与二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷机械混合均匀，不进行预处理操作。
对比例4
对比例4与实施例4基本一致，区别在于对比例4不含石墨烯纳米片。
对上述实施例1-4以及对比例1-4制备得到的导电银胶进行各方面性能测试；具体测试方法按照如下标准进行。
（1）粘度测试：根据标准GB/T 2794-1995，在25℃下采用粘度计测试转速为30r·min-1时导电银胶的粘度。
（2）粘接强度测试：根据标准GB/T7124-2008的方式测定。
（3）体积电阻率的测量：根据标准标准方法准GB/T1410-2006，采用四探针万用表测试导电银胶的体积电阻率。
（4）玻璃化转变温度：根据ASTM D-696标准使用TMA Q400测试；热导系数根据ASTME-1461 标准使用Anatech Phase11测试。
（5）剪切强度：根据GB/T7124-1986 标准制备试样并测试。
（6）邵氏硬度：采用邵氏硬度计测量固化后导电银胶的表面硬度。
将上述测试结果和数据记录于如下表1中。
表1
；
由上述性能参数数据可知，本发明制备的导电银胶具有优异的导电性、导热性、粘接强度、剪切强度，并且导电银胶具有较高的玻璃化转变温度，提高了高温环境中长期使用的可靠性。此外，固化后的导电银胶也具有良好的表面硬度，可以有效防止在使用过程中导致的接触损伤。
对比例1以及对比例2，其仅采用单一组分的环氧树脂作为导电银胶基体，其所表现出的性能基本都很大程度上下降；这说明萘型环氧树脂与双酚A环氧树脂的双组份环氧树脂在本申请方案中是保障高性能导电银胶的基础。
对比例3并未对银微米片、银纳米颗粒进行改性，其只是将银微米片、银纳米颗粒、石墨烯纳米片直接先与二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷机械混合均匀。然而从测试数据可以看出，导电性能下降变化最为明显，然而对于硬度和玻璃化转变温度却有所提高。产生这样的原因可能在于本应该形成与银微米片和/或石墨烯纳米片层之间的二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧与环氧树脂形成共价键，进而形成更多的共价键；而更多的共价键有利于硬度、玻璃化转变温度（Tg）以及耐热性的提高。
对比例4由于不含石墨烯纳米片，相对于实施例4，其表现在导热系数明显下降至6.33 W/(m·K)，而且积电阻率也有所增加；由此可说明，石墨烯纳米片对于导电银胶的导热性能、导电性都有较大程度的提升。
应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (3)

1.一种电子封装用导电银胶，其特征在于，所述导电银胶由以下重量份的组分制备：
萘型环氧树脂 80～100份、
双酚A环氧树脂20～30份、
银微米片500～600份、
银纳米颗粒100～150份、
二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷10～20份、
石墨烯纳米片 5～10份、
1，4-丁二醇缩水甘油醚20～30份、
甲基六氢邻苯二甲酸酐10～15份、
1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑1～3份；
银微米片与银纳米颗粒通过以下步骤预处理：将上述银微米片与银纳米颗粒、石墨烯纳米片置于2-苯氧基乙醇溶剂中搅拌，升高温度至200～220℃、加入二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷，持续搅拌处理30min～40min；冷却至室温下进行过滤、干燥，得到银微米片、银纳米颗粒、石墨烯纳米片混合物；
所述银微米片的尺寸为5～10μm，所述银纳米颗粒的粒径为50～100nm，所述石墨烯纳米片的尺寸为60～80nm；
萘型环氧树脂与双酚A环氧树脂的按照重量份（3～4）:1的配比；
所述导电银胶粘度为22.5～24.6Pa·s、粘接强度为3.3～3.8MPa、体积电阻率为2～3×10-5Ω·cm、导热系数为8.7～9.3W/（m·K）、剪切强度为26.6～28.4MPa、玻璃化转变温度为153～158℃；
所述导电银胶的制备方法包括如下步骤：
（1）将萘型环氧树脂与双酚A环氧树脂加入至搅拌器中搅拌均匀；随后加入甲基六氢邻苯二甲酸酐、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑以及1，4-丁二醇缩水甘油醚，继续搅拌10～15min；
（2）将搅拌器升温至50～60℃，加入银微米片、银纳米颗粒、石墨烯纳米片混合物，搅拌15～20min；
（3）混合均匀后转至三辊研磨机中研磨，混合脱泡，制成膏状的成品导电银胶；
步骤（1）中控制搅拌速率为30～40rpm，步骤（2）中控制搅拌速率为50～60rpm，步骤（3）中控制温度为20～25℃、压力为4.5～5.0MPa。
2.根据权利要求1所述电子封装用导电银胶，其特征在于，所述导电银胶由以下重量份的组分制备：
萘型环氧树脂 85～95份、
双酚A环氧树脂23～27份、
银微米片540～560份、
银纳米颗粒120～130份、
二甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷13～15份、
石墨烯纳米片7～8份、
1，4-丁二醇缩水甘油醚24～25份、
甲基六氢邻苯二甲酸酐12～14份、
1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑2～3份。
3.一种如权利要求1～2任一项所述导电银胶的应用，其特征在于，应用于IC和LED封装。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0790239A (ja) * 1993-09-27 1995-04-04 Sumitomo Bakelite Co Ltd 導電性樹脂ペースト
CN102443247A (zh) * 2011-09-16 2012-05-09 桂林理工大学 一种氧化石墨烯接枝poss改性环氧树脂的制备方法
CN110607150A (zh) * 2019-09-19 2019-12-24 东华大学 一种可常温储存的导电胶组合物及其制备方法
CN112175562A (zh) * 2020-10-29 2021-01-05 安徽工业大学 含有石墨烯/银导热网络的环氧银导电胶的制备方法
CN115304902A (zh) * 2021-04-07 2022-11-08 伊顿智能动力有限公司 用于飞行器燃料系统的高韧性导电peek

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4593123B2 (ja) * 2004-02-13 2010-12-08 ハリマ化成株式会社 導電性接着剤
EP3277453B1 (en) * 2015-04-01 2024-01-17 Alpha Assembly Solutions Inc. Engineered polymer-based electronic materials
WO2021142748A1 (zh) * 2020-01-17 2021-07-22 深圳市首骋新材料科技有限公司 一种环氧树脂导电胶及其制备方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0790239A (ja) * 1993-09-27 1995-04-04 Sumitomo Bakelite Co Ltd 導電性樹脂ペースト
CN102443247A (zh) * 2011-09-16 2012-05-09 桂林理工大学 一种氧化石墨烯接枝poss改性环氧树脂的制备方法
CN110607150A (zh) * 2019-09-19 2019-12-24 东华大学 一种可常温储存的导电胶组合物及其制备方法
CN112175562A (zh) * 2020-10-29 2021-01-05 安徽工业大学 含有石墨烯/银导热网络的环氧银导电胶的制备方法
CN115304902A (zh) * 2021-04-07 2022-11-08 伊顿智能动力有限公司 用于飞行器燃料系统的高韧性导电peek

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
贾德民 等.《新型材料科学与技术 高分子材料卷 中》.华南理工大学出版社,2021,(第1版),第1347-1353页. *

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