[发明专利]一种片状/枝状镀银铜粉及可替代传统高银含量的绿色无卤低银含量经济型导电胶

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电胶及其制备方法，特别涉及一种环氧树脂导电胶及其制备方法。可广泛用于电子及微电子封装。

背景技术

在微电子封装领域，锡铅焊料所引起的环境污染越来越引起人们的关注，减少或限制对铅的使用已成为必然趋势，2004年开始日本禁令电子产品中铅的使用，在欧洲已经立法禁令和限制铅在连接中的使用，而美洲国家也有效仿的趋势。

作为锡铅焊料的替代品，导电胶具有环境友好、加工条件温和、工艺简单和线分辨率小等优点，已经引起人们的广泛兴趣。大力发展导电胶取代锡铅焊料，对电子技术的发展以及环境的保护有着极其重要的意义，随着对导电胶性能研究的更加广泛，导电胶代替锡铅焊料已经成为一种趋势。然而导电胶普遍存在电导率较低和接触电阻不稳定差等问题。因此，研制性能优良、能够取代传统铅锡焊料的导电胶成为人们研究的焦点。

导电胶按基体组成可分为结构型和填充型两大类。结构型是指作为导电胶基体的高分子材料本身即具有导电性的导电胶；填充型是指通常胶粘剂作为基体，而依靠添加导电性填料使胶液具有导电作用的导电胶。目前导电高分子材料的制备十分复杂、离实际应用还有较大的距离，因此广泛使用的均为填充型导电胶。

填充型导电胶通常是由基体树脂和导电填料两大部分组成的。其中，导电填料主要是金属粉末(Ag、Cu、Ni等)，银粉兼具导电性好和抗氧化能力强的优点，但是价格昂贵，且在湿热环境下容易发生银迁移现象，造成银导电胶电阻不稳定；铜粉价格较低，导电性好，但其抗氧化能力差，长期暴露在空气中表面易形成氧化膜从而对其电性能有很大影响。而镀银铜粉保留了银良好的导电性，而且银包覆层有效的防止了铜的氧化，其成本相对于银粉大大地降低。因此，它可作为较为理想的导电填料。但目前工业中制备的镀银铜粉也存在一些问题：铜粉表面没有完全被银膜覆盖，其导电性、抗氧化性仍然低于纯银粉；银镀层与铜粉的结合力不强，导致使用过程中镀层脱落的现象。这些问题限制了镀银铜粉在电子封装领域的应用。发明专利(专利号CN101244459)公开了利用稀土的改性作用，铜粉化学镀前活化、敏化及化学镀的过程中采用超声波辅助，所获得镀银层分布均匀、表面光滑，有较高的导电率和抗氧化性。目前已有研究报道熔融法制备银合金添加稀土元素可改善抗氧化性能，但上述专利中在其镀银层中含有的少量的稀土金属未经熔融形成稳定金相的情况下是否能改善抗氧化性尚待探讨。发明专利(专利号CN101709461)为一种铜粉置换的化学镀银的方法，需要含钯盐成分的催化液预处理，在铜粉表面预植离散的钯质点。发明专利(专利号CN1369341)中制备出了树枝状银粉，该制备方法需在超细铜粉的悬浊液中加入适量的高分子保护的银离子，使银离子与铜发生置换反应，最后得到树枝状超细的纯银粉。该方法中铜仅为置换金属，最终会消耗完全，且其引入了高分子保护剂，也给银粉的洗涤收集带来麻烦。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种片状/枝状镀银铜粉、可替代传统高银含量的绿色无卤低银含量经济型环氧导电胶及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种片状/枝状镀银铜粉，形貌为片状和/或枝状，铜粉表面银的面积包覆率为90～95％，镀银铜粉中锌铝合金的含量小于15wt％。

按上述方案，上述片状/枝状镀银铜粉是以扩散型预合金(pre-diffused alloy powder)铜粉(多元金属粉/合金粉)为基底，经化学镀银后经后处理得到的，所述扩散型预合金铜粉按重量百分比计由0～15wt％银粉、70～90wt％铜粉、1～25wt％锌铝合金粉混合球磨得到的，其中：铜粉粒径＞银粉粒径≥锌铝合金粉粒径。

按上述方案，所述锌铝合金(锌铝合金)粉含铝量1～3wt％。

按上述方案，所述扩散型预合金铜粉是先在超声条件下，经过丙酮，稀酸，去离子水清洗后再进行化学镀银。

按上述方案，所述球磨为高能球磨机球磨，所述高能球磨机为振动式球磨机、搅拌式球磨机、行星式球磨机中的一种，球磨罐为钢材质，磨球采用钢球或高密度锆球，另配备夹套冷却系统，以控制球磨时体系温度不高于200℃；球磨时间为1～72小时。

按上述方案，所述球磨得到的扩散型预合金铜粉的粒径为0.1～15微米。

按上述方案，所述化学镀银液组成：

可溶性银盐：10～50g/L，

还原剂：5～25g/L，

络合剂：10～60g/L，

稳定剂：1～40mg/L，