[发明专利]基于粒子基质涂覆液态金属的各向异性导电胶及制备方法

权利要求书

1.一种调控基于粒子基质涂覆液态金属的各向异性导电胶的导电性能的方法，其特征在于该各向异性导电胶是一种基于粒子基质表面涂覆液态金属层作为导电填料的各向异性导电胶；所述粒子基质是在粒径尺寸为1nm～100μm的聚合物粒子基质、无机粒子基质或金属粒子基质表面，形成以粒子基质为核，液态金属涂层为壳的核壳结构，使用机械搅拌，研磨，声波降解法或溶剂混合方法实现核壳结构的形成；制备时，使用热固性胶粘剂、热塑性胶粘剂及多组分胶粘剂作为胶粘剂，将液态金属涂覆于粒子基质表面，将表面涂有液态金属的粒子基质即导电填料通过机械搅拌的方法混入所述的胶粘剂中，得到液态金属涂层粒子与胶粘剂的混合物，除去气泡，储存备用；将除去气泡的液态金属涂层粒子与胶粘剂的混合物涂于带有电极的基板表面，再将另一块带有电极的基板置于混合物上，形成三明治夹层结构，所述三明治夹层结构中，上下两层基板需精准对齐；固化成型得到液态金属涂层粒子作为导电填料的各向异性导电胶；根据导电胶的玻璃化温度以及粒子基质的玻璃化温度或熔点设置温度，在小于120℃且高于30℃的温度下对导电胶施加外力，使得上下两层基板的电极之间形成导电通路，随后冷却恢复至室温，此时导电胶沿外力的方向具有良好的导电性，而垂直于压力的各个方向均处于绝缘状态；通过控制对导电胶施加外力，实现其在沿外力的方向上具有良好的导电性，并保持垂直于外力的各个方向均处于绝缘状态；通过使用不同粒径尺寸的粒子基质以及控制液态金属层的厚度，调控导电填料的粒径，进而调控各向异性导电胶的导电性能。

2.根据权利要求1所述的调控基于粒子基质涂覆液态金属的各向异性导电胶的导电性能的方法，其特征在于所述液态金属层为单质镓、或者含镓、铟、锌、铋、镉、锡、铅、镝的一种或多种元素作为辅助成分的共晶型低熔点合金，其熔点均低于100℃。

3.根据权利要求1所述的调控基于粒子基质涂覆液态金属的各向异性导电胶的导电性能的方法，其特征在于所述聚合物粒子基质具有稳定的形态结构，通过选择聚合方式和聚合单体，从分子水平上来设计合成和制备，控制其粒子的尺寸大小以及均一性，制备出表面物理性质及化学性质各异的聚合物粒子。

4.根据权利要求1所述的调控基于粒子基质涂覆液态金属的各向异性导电胶的导电性能的方法，其特征在于所述无机粒子基质包括：碳酸钙纳米粒子、蒙脱土、二氧化硅纳米粒子、氧化铝纳米粒子、二氧化钛纳米粒子、氧化锌纳米粒子；粒径1nm～100μm。

5.根据权利要求1所述的调控基于粒子基质涂覆液态金属的各向异性导电胶的导电性能的方法，其特征在于所述胶粘剂由主剂及助剂组成，胶粘剂的主剂为环氧树脂类、聚氨酯类、有机硅类热固性胶粘剂，或聚丙烯酸类、聚甲基丙烯酸热塑性胶粘剂，或酚醛-环氧型、环氧-聚酰胺型改性的多组分胶粘剂；胶粘剂的助剂为固化剂、引发剂、催化剂、促进剂、交联剂、稀释剂、增塑剂、增韧剂、增稠剂或稳定剂。

6.根据权利要求1所述的调控基于粒子基质涂覆液态金属的各向异性导电胶的导电性能的方法，其特征在于所述热固性胶粘剂包括：环氧树脂类胶粘剂、酚醛树脂类胶粘剂、不饱和聚酯类胶粘剂、聚氨酯类胶粘剂、聚酰亚胺类胶粘剂、烯丙基树脂类胶粘剂或醇酸树脂类胶粘剂；热塑性胶粘剂包括：聚乙烯类胶粘剂、聚丙烯类胶粘剂、聚氯乙烯类胶粘剂、丙烯酸树脂类胶粘剂或聚碳酸酯类胶粘剂；多组分胶粘剂包括：酚醛-环氧型胶粘剂、酚醛-聚氨酯型胶粘剂、酚醛-丁腈橡胶型胶粘剂、酚醛-聚乙烯醇缩醛型胶粘剂或环氧-聚酰胺型胶粘剂。