[发明专利]一种新型纳米铜导电胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属胶粘剂领域，特别是室温固化胶粘剂及其制备方法。

背景技术

随着电子技术的发展，高分子基板的使用面越来越广。无机Sn-Pb焊接材料缺点明显：连接点分辨率低，间距大于0.65mm，不适合高密度封装的需要，而且一般焊接温度高于200℃，大大高于基板材料的玻璃化温度，从而易破坏基板。同时无机刚性连接，器件工作发热容易疲劳，降低器件的可靠性；Pb为重金属元素，容易污染环境。开发新型导电焊接材料，特别是导电胶成为必然趋势。

导电胶是高聚物与导电组分组成的复合材料，聚合物为导电胶提供基本力学性能，包括强力，韧性，导电组分提高导电胶以导电通路，赋予导电胶的导电功能。导电胶有两种固化方式：热固化和辐射固化，一般的热固化温度在150到180℃，时间在30min左右。辐射固化利用电子束或者紫外光引发固化，速度快，温度低，但是考虑到对人体有害，所以尽量减少照射时间。

目前已有不少导电胶产品已经市场化，但是价格极其昂贵，而且多为高温热固性导电胶。国内在此领域研究不多。专利02104074，报道了一种各项异性的导电胶，但是由于导电性来源于粉料研磨，所以其导电性存在分布不均，性能不稳的缺点。

发明内容

本发明针对背景技术中存在的问题，提出了一种固化温度低，节能环保，价格低廉，导电性优良的适合高密度微电子封装的纳米铜导电胶及其制备方法。该种新型环氧基纳米铜导电胶，其特征在于：该种导电胶以环氧树脂为基体，同时含有导电组分纳米铜以及固化剂，光引发剂，光敏剂，抗氧剂，保护剂；

该种新型环氧基导电胶，其特征在于：所用环氧树脂的粘度为8-200pa·s，其含量为20wt％-60wt％；

该种新型环氧基纳米铜导电胶，其特征在于：纳米铜的粒径为1-500nm，其含量为40wt％-80wt％；

该种新型环氧基纳米铜导电胶，其特征在于：所使用的固化剂为二羟乙基二乙烯三胺，羟甲基二乙基三胺，羟乙基己二胺，缩胺(苯二甲胺缩合物)其改性的低粘度胺类室温固化剂，其含量为环氧树脂的0.5wt％-10wt％；

该种新型环氧基纳米铜导电胶，其特征在于：所使用的光引发剂为硫代苯基-对氧氮环丙酮、双甲基胺-4-对氧氮环-丙酮、米蚩铜钟的至少一种，其含量为环氧树脂的1wt％-7wt％；

该种新型环氧基纳米铜导电胶，其特征在于：所使用的光敏化剂为：二苯甲铜、荧光素中的至少一种，其含量为环氧树脂0.5％-2wt％。

该种新型环氧基纳米铜导电胶，其特征在于：所使用的抗氧剂为磷酸三苯酯、磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯酯、亚磷酸铵、磷酸二氢铵、三乙基磷酸酯，抗氧剂168(三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)，抗氧剂618(双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯)等亚磷酸酯抗氧剂，或者四2[3-(3，5-二叔丁基2，4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和β-(3，5-二叔丁基2，4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯等受阻酚抗氧剂，或者抗氧900等复配抗氧剂中的一种或几种，

该种新型环氧基纳米铜导电胶，其特征在于：所使用的保护剂为乙二醇，一缩乙二醇醚，聚乙二醇200，400，600中的至少一种，其含量为环氧树脂的2wt％-8wt％。

所述的新型纳米铜导电胶及其制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

将纳米铜溶于保护剂中，室温搅拌，形成含纳米铜含量为80-90wt％的纳米铜浓浆料；

按配比将低粘度酸酐类固化剂加入低粘度环氧树脂搅拌；

将纳米铜浓浆料，连同抗氧剂，光引发剂和光敏剂加入到环氧树脂中，升温至60摄氏度以下预固化；

将预固化的树脂进行紫外固化即可。

或者

将纳米铜溶于保护剂中，室温搅拌，形成含纳米铜含量为80-90wt％的纳米铜浓浆料。

按配比将胺类固化剂，连同抗氧剂，光引发剂和光敏剂加入低粘度环氧树脂搅拌；

将纳米铜浓浆料，加入到环氧树脂中，升温至60摄氏度以下预固化；

将预固化的树脂进行紫外固化即可。

有益效果

(1)本发明的导电胶导电性能良好，性能稳定，能够有效减少能源消耗，而且价格低廉；

(2)本发明制备工艺简单，易于工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。