IT201900015794A1 - Adesivo conduttivo a presa rapida a temperatura ambiente - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale dal titolo: "Adesivo conduttivo a presa rapida a temperatura ambiente"
DESCRIZIONE
CAMPO TECNICO
La presente invenzione riguarda un adesivo conduttivo a presa rapida a temperatura ambiente, e suo metodo di preparazione e metodo di impiego, che rientra nel campo dei materiali elettronici.
SFONDO
Poiché le parti e i componenti elettronici stanno diventando sempre più piccoli e leggeri, la saldatura tradizionale Sn/Pb impiegata nell'industria degli assemblaggi microelettronici non è stata in grado di soddisfare i requisiti di processo. Pertanto, gli adesivi conduttivi, quale nuovo materiale, sono stati ampiamente utilizzati nei prodotti elettronici al posto della saldatura. L'adesivo conduttivo è un adesivo speciale che ha una certa prestazione conduttiva dopo indurimento ed essiccamento; e l'adesivo conduttivo viene preparato aggiungendo agente indurente, riempitivo conduttivo e altri additivi in una resina a matrice polimerica organica. L’adesivo conduttivo, dopo indurimento, ha una prestazione conduttiva che si approssima a quella del metallo e può connettere materiali conduttivi con lo stesso tipo o tipi diversi per formare un anello conduttivo tra i materiali collegati, quindi l'adesivo conduttivo è considerato un eccellente materiale alternativo alla saldatura Sn/Pb. Poiché l'adesivo conduttivo con polvere di rame ha una prestazione conduttiva che si approssima molto a quella dell'adesivo conduttivo con polvere d'argento, e ha inoltre una resistenza del giunto relativamente buona e un basso costo di produzione, ha attirato grande attenzione. Tuttavia, gli adesivi conduttivi attuali hanno generalmente il problema di un tempo di indurimento troppo lungo, tale che, da un lato, soddisfano difficilmente le esigenze di molte applicazioni che richiedono una polimerizzazione rapida, come il rivestimento di prodotti di placcatura elettrolitici, che richiede che l’adesivo conduttivo sia completamente polimerizzato in pochi minuti o decine di minuti; d'altra parte, il lungo tempo di indurimento si tradurrà in un lungo ciclo di produzione, che è sfavorevole alla produzione.
RIASSUNTO DELL’INVENZIONE
Per risolvere il problema sopra descritto esistente nella tecnica anteriore, la presente invenzione mette a disposizione un adesivo conduttivo di acrilato di metile in grado di indurire rapidamente a temperatura ambiente, e suo metodo di preparazione e metodo di impiego.
L’adesivo conduttivo di acrilato di metile dell’invenzione consiste principalmente di, in parti di peso:
Acrilato di metile 100,
Resina di formaldeide melamina completamente eterificata 50-150,
Polietere 2-10,
Agente indurente acrilato di metile 50-90,
Accelerante di polimerizzazione 3-6,
Polvere di rame 200-1600, e
Nano-silice 2-4.
L’adesivo conduttivo di acrilato di metile dell’invenzione può essere preparato con un procedimento comprendente i seguenti passaggi:
(1) pesare la polvere di rame, aggiungere l’1%-3% di agente di accoppiamento silano in base al peso totale della polvere di rame in modo da ottenere una miscela, aggiungere una quantità appropriata di solvente organico nella miscela, modificare la risultante mediante ultrasuoni con un pulitore ad ultrasuoni per 30-40 minuti, versare la risultante modificata in una capsula di evaporazione ed eseguire l'essiccazione sotto vuoto; e
(2) aggiungere acrilato di metile, agente indurente acrilato di metile, accelerante di polimerizzazione, resina di formaldeide melamina completamente eterificata, polietere e nano-silice nella risultante preparata nel passaggio (1) a temperatura ambiente per ottenere una miscela, e agitare sotto vuoto la miscela per 30-40 minuti, per ottenere l'adesivo conduttivo di acrilato di metile.
L'invenzione mette inoltre a disposizione un metodo di impiego dell'adesivo conduttivo di acrilato di metile, comprendente: applicare l'adesivo conduttivo sulla superficie di un substrato in un ambiente areato, e lasciare indurire l'adesivo conduttivo a temperatura ambiente.
Rispetto agli adesivi conduttivi della tecnica anteriore, la presente invenzione ha i seguenti vantaggi ed effetti vantaggiosi:
(1) Mediante polimerizzazione esotermica della resina di formaldeide melamina completamente eterificata e polietere a temperatura ambiente in atmosfera d'aria, l'adesivo conduttivo dell’invenzione realizza una presa rapida a temperatura ambiente senza bisogno di riscaldamento aggiuntivo, con un tempo di indurimento inferiore a 20 minuti. L'adesivo conduttivo dell'invenzione ha una resistenza al taglio superiore a 14 MPa e presenta un'eccellente resistenza al calore, resistenza agli agenti atmosferici e resistenza all'umidità; e può essere conservato a temperatura ambiente per 2 mesi o più senza gelificazione.
(2) Aggiungendo una specifica proporzione di nano-silice nell'adesivo conduttivo, l'adesivo conduttivo dell'invenzione realizza una presa rapida, ottenendo allo stesso tempo un notevole effetto di rinforzo e indurimento, e una resistenza del giunto migliorata del 30%.
(3) Sottoponendo la polvere di rame al trattamento superficiale e controllando la sua quantità per rientrare nell'intervallo descritto nella presente invenzione, l'adesivo conduttivo ottenuto ha una resistività di volume inferiore a 2×10<-6>Ω·m.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLE FORME DI REALIZZAZIONE
La presente invenzione è ulteriormente illustrata mediante le seguenti forme di realizzazione esemplificative, ma la presente invenzione non è limitata alle specifiche forme di realizzazione descritte di seguito.
Esempio 1
Sono state pesate 500 parti in peso di polvere di rame, sono state aggiunte a questo 10 parti in peso di KH550 disciolte in etanolo assoluto, la miscela ottenuta è stata agitata a ultrasuoni per 30 minuti, quindi è stata essiccata in un essiccatore sotto vuoto e sigillata.
100 parti in peso di acrilato di metile, 100 parti in peso di resina di formaldeide melamina completamente eterificata, 5 parti in peso di un polietere, 60 parti in peso di anidride metilesaidroftalica, 5 parti in peso di MY-24 e 3 parti in peso di nano-silice sono state aggiunte in successione nella risultante sopra ottenuta contenente polvere di rame a temperatura ambiente in atmosfera di gas di azoto per ottenere una miscela, e la miscela è stata uniformemente miscelata e posta in un forno di essiccazione sotto vuoto per rimuovere bolle d'aria, al fine di ottenere un adesivo conduttivo di acrilato di metile A.
Esempio 2
Sono state pesate 1500 parti in peso di polvere di rame, sono state aggiunte a questo 25 parti in peso di KH550 disciolte in etanolo assoluto, la miscela ottenuta è stata agitata a ultrasuoni per 30 minuti, quindi è stata essiccata in un essiccatore sotto vuoto e sigillata.
100 parti in peso di acrilato di metile, 130 parti in peso di resina di formaldeide melamina completamente eterificata, 7 parti in peso di un polietere, 75 parti in peso di anidride metilesaidroftalica, 4 parti in peso di MY-24 e 2,5 parti in peso di nano-silice sono state aggiunte in successione nella risultante sopra ottenuta contenente polvere di rame a temperatura ambiente in atmosfera di gas di azoto per ottenere una miscela, e la miscela è stata uniformemente miscelata e posta in un forno di essiccazione sotto vuoto per rimuovere bolle d'aria, al fine di ottenere un adesivo conduttivo di acrilato di metile B.
Esempio 3
Sono state pesate 1300 parti in peso di polvere di rame, sono state aggiunte a questo 17 parti in peso di KH550 disciolte in etanolo assoluto, la miscela ottenuta è stata agitata a ultrasuoni per 30 minuti, quindi è stata essiccata in un essiccatore sotto vuoto e sigillata.
100 parti in peso di acrilato di metile, 125 parti in peso di resina di formaldeide melamina completamente eterificata, 7,5 parti in peso di un polietere, 80 parti in peso di anidride metilesaidroftalica, 3 parti in peso di MY-24 e 3,5 parti in peso di nano-silice sono state aggiunte in successione nella risultante sopra ottenuta contenente polvere di rame a temperatura ambiente in atmosfera di gas di azoto per ottenere una miscela, e la miscela è stata uniformemente miscelata e posta in un forno di essiccazione sotto vuoto per rimuovere bolle d'aria, al fine di ottenere un adesivo conduttivo di acrilato di metile C.
Esempio 4
Sono state pesate 800 parti in peso di polvere di rame, sono state aggiunte a questo 8 parti in peso di KH550 disciolte in etanolo assoluto, la miscela ottenuta è stata agitata a ultrasuoni per 30 minuti, quindi è stata essiccata in un essiccatore sotto vuoto e sigillata.
100 parti in peso di acrilato di metile, 90 parti in peso di resina di formaldeide melamina completamente eterificata, 3,5 parti in peso di un polietere, 70 parti in peso di anidride metilesaidroftalica, 4 parti in peso di MY-24 e 2 parti in peso di nano-silice sono state aggiunte in successione nella risultante sopra ottenuta contenente polvere di rame a temperatura ambiente in atmosfera di gas di azoto per ottenere una miscela, e la miscela è stata uniformemente miscelata e posta in un forno di essiccazione sotto vuoto per rimuovere bolle d'aria, al fine di ottenere un adesivo conduttivo di acrilato di metile D.
Esempio 5
Sono state pesate1000 parti in peso di polvere di rame, sono state aggiunte a questo 20 parti in peso di KH550 disciolte in etanolo assoluto, la miscela ottenuta è stata agitata a ultrasuoni per 30 minuti, quindi è stata essiccata in un essiccatore sotto vuoto e sigillata.
100 parti in peso di acrilato di metile, 140 parti in peso di resina di formaldeide melamina completamente eterificata, 9 parti in peso di un polietere, 90 parti in peso di anidride metilesaidroftalica, 6 parti in peso di MY-24 e 3 parti in peso di nano-silice sono state aggiunte in successione nella risultante sopra ottenuta contenente polvere di rame a temperatura ambiente in atmosfera di gas di azoto per ottenere una miscela, e la miscela è stata uniformemente miscelata e posta in un forno di essiccazione sotto vuoto per rimuovere bolle d'aria, al fine di ottenere un adesivo conduttivo di acrilato di metile E.
Esempio comparativo 1
Un adesivo conduttivo X di acrilato di metile è stato preparato impiegando lo stesso metodo dell'Esempio 1, salvo che una poliammide a basso peso molecolare è stata usata anziché l'anidride metilesaidroftalica e l'accelerante di polimerizzazione MY-24, e non sono stati utilizzati la resina di formaldeide melaminica completamente eterificata e il polietere.
Esempio comparativo 2
Un adesivo conduttivo Y di acrilato di metile è stato preparato impiegando lo stesso metodo dell'Esempio 1, salvo che non è stato usato nano-silice.
Esempio comparativo 3
Un adesivo conduttivo Z di acrilato di metile è stato preparato impiegando lo stesso metodo dell'Esempio 1, salvo che 5 parti in peso di nano-silice sono state usate.
Metodi di prova:
(1) Resistività di volume: testato secondo GB/T1410-2006.
(2) Resistenza al taglio: secondo GB/T 7124-2008, per l’esame un foglio di ferro incollato è stato lasciato all’aria per l’indurimento a temperatura ambiente per 20 minuti.
(3) Stabilità di conservazione: l'adesivo conduttivo ottenuto è stato confezionato in una siringa trasparente da 5 ml, è stata conservato a temperatura ambiente per 2 mesi e quindi è stato ispezionato visivamente per gelificazione, delaminazione o precipitazione.
(4) Tempo di indurimento: che è un periodo di tempo richiesto dall'adesivo conduttivo di acrilato di metile per ottenere una resistività di volume stabile e una resistenza adesiva stabile.
I risultati sono mostrati nella Tabella I di seguito:
Tabella 1
Dalla Tabella 1 si può vedere che gli adesivi conduttivi che adottano il sistema di indurimento della presente invenzione hanno presa rapida a temperatura ambiente in meno di 15 minuti e hanno una resistenza al taglio migliorata e una stabilità di conservazione migliorata rispetto agli adesivi conduttivi senza l’adozione del sistema di indurimento della presente invenzione; inoltre, rispetto agli adesivi conduttivi X-Z, tutti gli adesivi conduttivi dell’invenzione presentavano una resistività di volume mantenuta sostanzialmente allo stesso livello, senza deterioramento.
Sono descritti sopra solo le forme di realizzazione della presente invenzione, e non sono descritte qui le strutture ben note e le specifiche caratteristiche. Si deve notare che molte variazioni e modifiche possono essere apportate dagli esperti del ramo senza allontanarsi dallo spirito della presente invenzione e tutte queste variazioni e modifiche dovrebbero anche essere considerate come nell'ambito di protezione della presente invenzione, e non influenzeranno l'effetto di implementazione della presente invenzione e la sua praticabilità di brevetto. L'ambito di protezione rivendicato dalla presente domanda dovrebbe essere basato sul contenuto delle rivendicazioni, e le forme di realizzazione specifiche e simili recitate nella descrizione possono essere usate per spiegare il contenuto delle rivendicazioni.
Claims (5)
- RIVENDICAZIONI 1. Adesivo conduttivo a presa rapida a temperatura ambiente, consistente principalmente di, in parti di peso: Acrilato di metile 100, Resina di formaldeide melamina completamente eterificata 50-150, Polietere 2-10, Agente indurente acrilato di metile 50-90, Accelerante di polimerizzazione 3-6, Polvere di rame 200-1600, e Nano-silice 2-4, in cui, la polvere di rame è sottoposta a modifica superficiale mediante agente di accoppiamento silano; e l'adesivo conduttivo può indurirsi entro 20 minuti a temperatura ambiente.
- 2. Adesivo conduttivo a presa rapida a temperatura ambiente secondo la rivendicazione 1, in cui il rapporto in peso dell’acrilato di metile: agente indurente acrilato di metile: accelerante di polimerizzazione è nell'intervallo di 40-50: 30-40: 1-2.
- 3. Adesivo conduttivo a presa rapida a temperatura ambiente secondo la rivendicazione 1, in cui l’adesivo conduttivo può essere conservato in modo stabile a temperatura ambiente per 2 mesi o più.
- 4. Adesivo conduttivo a presa rapida a temperatura ambiente secondo la rivendicazione 1, in cui l’adesivo conduttivo ha una resistenza al taglio superiore a 14 MPa.
- 5. Adesivo conduttivo a presa rapida a temperatura ambiente secondo la rivendicazione 1, in cui l'adesivo conduttivo ha una resistività di volume inferiore a 2×10<-6>Ω·m
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