[发明专利]导电粘合剂

说明书

本文披露了导电粘合剂(ECA)，这些导电粘合剂包含：(a)有机粘结剂、(b)由表面经涂覆的球形铜颗粒和表面经涂覆的薄片状铜颗粒构成的导电粉末、以及任选的(c)溶剂。

技术领域

本发明涉及包含经涂覆的铜颗粒的新颖导电粘合剂。

背景技术

导电材料在电子装置、集成电路、半导体装置、无源元件、太阳能电池和/或发光二极管的制造和组装中用于多种目的。

通常，导电粘合剂(ECA)提供在两个表面之间的机械结合并且导电。典型地，ECA配制品由填充有导电金属填充剂的有机粘结剂树脂制成。这些粘结剂树脂通常提供在两个基底之间的机械结合，而导电填充剂通常提供所希望的电互连。

典型的导电粘合剂要求高负载量的导电填充剂，这些导电填充剂通常由昂贵的导电金属如银制成。银涂覆的金属填充剂(例如银涂覆的铜填充剂)也已经在本领域中开发和使用。然而，与基于由银制成的填充剂材料的配制品相比，包含银涂覆的填充剂的粘合剂配制品的导电率经常显著降低。

因此，仍然需要开发用于导电粘合剂的新导电填充剂以减少或代替使用昂贵的导电金属如银，并提供良好的导电率。

发明内容

本文提供了一种导电粘合剂，其包含：(a)有机粘结剂、(b)导电粉末、以及任选的(c)溶剂，其中i)这些导电粉末包含经涂覆的球形铜颗粒和经涂覆的薄片状铜颗粒；ii)这些经涂覆的球形铜颗粒由表面涂覆有第一涂料组合物的球形铜芯构成，这些球形铜芯具有约1-3的纵横比，该第一涂料组合物包含第一导电氧化物，并且该第一涂料组合物的含量水平相对于100重量份的这些球形铜颗粒是约0.12-2.8重量份；iii)这些经涂覆的薄片状铜颗粒由表面涂覆有第二涂料组合物的薄片状铜芯构成，这些薄片状铜芯具有约5-1000的纵横比，该第二涂料组合物包含第二导电氧化物，并且该第二涂料组合物的含量水平相对于100重量份的这些薄片状铜颗粒是约0.12-2.8重量份；iv)该第一和第二导电氧化物可以是相同或不同的；并且v)该导电粉末与该有机粘结剂的重量比是在约95:5-72:28的范围内。

在该导电粘合剂的一个实施例中，这些球形芯和薄片状芯各自独立地具有范围从约0.08-50μm的粒度分布D50。

在该导电粘合剂的另一个实施例中，这些球形铜芯具有范围从约0.5-35μm的粒度分布D50以及约1-2的纵横比并且该第一涂料组合物的含量水平相对于100重量份的这些球形铜芯是约0.15-2.8重量份，并且这些薄片状铜芯具有范围从约0.5-35μm的粒度分布D50以及约5-600的纵横比并且该第二涂料组合物的含量水平相对于100重量份的这些薄片状铜芯是约0.15-2.8重量份。

在该导电粘合剂的又另一个实施例中，这些球形铜芯具有范围从约0.5-20μm的粒度分布D50并且该第一涂料组合物的含量水平相对于100重量份的这些球形铜芯是约0.15-2.3重量份，并且这些薄片状铜芯具有范围从约0.5-20μm的粒度分布D50以及约5-200的纵横比并且该第二涂料组合物的含量水平相对于100重量份的这些薄片状铜芯是约0.15-2.3重量份。

在该导电粘合剂的又另一个实施例中，该第一和第二导电氧化物各自独立地选自下组，该组由以下各项组成：金属氧化物、掺杂的金属氧化物、以及其两种或更多种的组合。

在该导电粘合剂的又另一个实施例中，该第一和第二导电氧化物各自独立地选自下组，该组由以下各项组成：掺杂锑的氧化锡(ATO)、铟锡氧化物(ITO)、掺杂镓的氧化锌(GZO)、掺杂铝的氧化锌(AZO)、掺杂氟的氧化锡(FTO)以及其两种或更多种的组合。