專利名稱：一種鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及導電膠制備技術領域，具體涉及ー種鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法。
背景技術：
在微電子封裝領域，錫鉛焊料所引起的環(huán)境污染越來越引起人們的關注。作為錫鉛焊料的替代品，導電膠具有環(huán)境友好、加工條件溫和、エ藝簡單和線分辨率小等優(yōu)點，已經引起人們的廣泛興趣。然而導電膠普遍存在電導率較低和接觸電阻不穩(wěn)定差等問題。因此，研制性能優(yōu)良、能夠取代傳統(tǒng)鉛錫焊料的導電膠粘劑成為人們研究的焦點。導電膠通常是由基體樹脂和導電填料兩大部分組成的。其中，導電填料主要是金屬粉末(Ag、Cu、Ni等)，銀粉兼具導電性好和抗氧化能力強的優(yōu)點，但是價格昂貴，且在濕熱 環(huán)境下容易發(fā)生銀遷移現象，造成銀導電膠電阻不穩(wěn)定；銅粉價格較低，導電性好，但其抗氧化能力差，長期暴露在空氣中表面易形成氧化膜從而對其電性能有很大影響。而鍍銀銅粉保留了銀良好的導電性，而且銀包覆層有效的防止了銅的氧化，其成本相對于銀粉大大地降低。因此，它可作為較為理想的導電填料。但目前エ業(yè)中制備的鍍銀銅粉也存在一些問題銅粉表面沒有完全被銀膜覆蓋，其導電性、抗氧化性仍然低于純銀粉；銀鍍層與銅粉的結合力不強，導致使用過程中鍍層脫落的現象。這些問題限制了鍍銀銅粉在電子封裝領域的應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對目前鍍銀銅粉填充的導電膠存在的問題，提供了ー種鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法，即在導電膠中原位生成納米銀，制備出具有良好導電性、接觸電阻穩(wěn)定性的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠。本發(fā)明方法采用兼具絡合和還原作用的固化促進劑，與銀前驅體進行配位和氧化還原反應，原位生成納米銀，在固化時發(fā)生燒結，實現鍍銀銅粉的再包覆和填料間的連接，有效提高了鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的導電性能；此外，經氧化還原作用后，促進劑分子鏈上的醛基還起到了穩(wěn)定導電膠接觸電阻的作用，改善了導電膠的耐老化性能。本發(fā)明目的通過以下技術方案來實現
ー種鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法，將銀鹽和促進劑混合，超聲分散，加入環(huán)氧樹脂、固化劑和稀釋劑，攪拌后加入銀包銅粉再攪拌，制得所述鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠。上述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法中，所述銀鹽為硝酸銀、こ酸銀、碳酸銀中的ー種以上。上述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法中，所述促進劑為2、4、6三(ニ甲氨基甲基)苯酚、こ醇胺、三こ醇胺、2-こ基-4甲基咪唑中的ー種以上。上述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法中，所述環(huán)氧樹脂為縮水甘油醚類雙酚A型、雙酚F型、縮水甘油酯環(huán)氧樹脂、脂肪族環(huán)氧樹脂或脂環(huán)族環(huán)氧樹脂中的ー種或多種混合物。上述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法中，所述固化劑為甲基六氫苯酐、三氟化硼-單こ胺、三氟化硼氮雜環(huán)已烷、β，β ニ甲氨基こ氧基-1，3，6，2-三惡硼雜八環(huán)(B卩594固化劑)中的ー種以上。上述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法中，所述稀釋劑為丙酮、こ酸こ酷、丁基縮水甘油醚、こニ醇ニ縮水甘油醚中的ー種以上。上述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法中，所述超聲分散為在2(T60°C下超聲10 60min ;所述攪拌的時間為10 30min ;所述再攪拌時間10 60min。上述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法中，所述環(huán)氧樹脂 、固化劑、稀釋劑依次加入。上述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法中，各原料重量份數用量如下 環(huán)氧樹脂100份
固化劑10 50份
促進劑I 30份
銀鹽I 30份
鍍銀銅粉20(Γ600份
稀釋劑10 50份。上述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法中，各原料重量份數用量優(yōu)選如下
環(huán)氧樹脂100份
固化劑10 20份
促進劑I 20份
銀鹽I 20份
鍍銀銅粉20(Γ400份
稀釋劑10 50份。本發(fā)明與現有導電膠相比具有以下優(yōu)點
(I)本發(fā)明使用價格低、本征導電性良好的鍍銀銅粉為導電填料，硼胺類化合物為潛伏性固化劑，配制的導電膠導電性能良好，使用期長達3個月以上。(2)本發(fā)明采用了兼具還原與絡合作用的固化促進劑，加入了銀鹽，在環(huán)氧樹脂中原位生成小粒徑的納米銀，并在固化時燒結，實現了對鍍銀銅粉的再包覆，從而提高了導電膠的導電性能。(3)與銀鹽氧化還原反應后，促進劑分子鏈上的醛基還起到了穩(wěn)定導電膠接觸電阻的作用。
具體實施例方式以下結合實例對本發(fā)明的具體實施作進ー步說明，但本發(fā)明的實施和保護范圍不限于此。對比例I :原料的重量份數如下
EP862環(huán)氧樹脂(雙酚F型)100份
594固化劑12份
三こ醇胺6份
鍍銀銅粉300份
こ酸こ酯10份
丁基縮水甘油醚10份
將環(huán)氧樹脂、固化劑、促進劑按上述重量份數混合，攪拌均勻，加入鍍銀銅粉、稀釋劑， 攪拌30min，得到鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠。在潔凈的載玻片表面用兩條膠帶粘住，中間形成一段凹槽，然后將導電膠用刀片均勻的刮涂在槽中。將試樣放入烘箱中150°C固化lh。采用低阻測試系統(tǒng)測其電阻，最終計算出其體積電阻率為1.72X10_3W· cm。實施例I :
原料的重量份數如下
EP862環(huán)氧樹脂100份
594固化劑12份
三こ醇胺6份
硝酸銀3份
鍍銀銅粉300份
こ酸こ酯15份
丁基縮水甘油醚10份
往促進劑三こ醇胺中滴加こ酸こ酷，攪拌5min后加入前驅體硝酸銀，30°C下超聲分散20min。往此混合液中添加上述重量份數的環(huán)氧樹脂、固化劑，攪拌均勻后，分別加入鍍銀銅粉、稀釋劑，攪拌60min，得到鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠。采用低阻測試系統(tǒng)測其在150°C固化Ih后的電阻，最終計算出其體積電阻率為7.21X10_4W· cm，與對比樣相比，有了明顯的下降。實施例2
原料的重量份數如下
EP862環(huán)氧樹脂100份
594固化劑15份
2-こ基-4甲基咪唑6份
こ酸銀6份
鍍銀銅粉300份
こ酸こ酯15份
丁基縮水甘油醚10份
將促進劑2-こ基-4甲基咪唑加入到こ酸こ酯中，攪拌5min后加入前驅體こ酸銀，30°C下超聲分散20min。往此混合液中添加上述重量份數的環(huán)氧樹脂、固化劑，攪拌均勻后，分別加入鍍銀銅粉、稀釋劑，攪拌60min，得到鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠。采用低阻測試系統(tǒng)測其在150°C固化Ih后的電阻，最終計算出其體積電阻率為8. 39X 10_4W · cm。實施例3 原料的重量份數如下
EP862環(huán)氧樹脂100份
594固化劑12份
2-こ基-4甲基咪唑3份
三こ醇胺3份
硝酸銀10份
鍍銀銅粉300份 こ酸こ酯15份
丁基縮水甘油醚10份
將促進劑2-こ基-4甲基咪唑、三こ醇胺分別加入到こ酸こ酯中，攪拌IOmin后加入前驅體硝酸銀，30°C超聲分散30min。往此混合液中添加上述重量份數的環(huán)氧樹脂、固化劑，攪拌均勻后，分別加入鍍銀銅粉、稀釋劑，攪拌30min，得到鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠。采用低阻測試系統(tǒng)測其在150°C固化Ih后的電阻，最終計算出其體積電阻率為7. 78X10、· cm。 實施例4
原料的重量份數如下
EP86環(huán)氧樹脂100份
594固化劑12份
三こ醇胺6份
硝酸銀15份
鍍銀銅粉300份
こ酸こ酯25份
將594固化劑加入到こ酸こ酯中，攪拌5min后加入前驅體硝酸銀，100°C反應15min，得到混合液A ;將促進劑三こ醇胺加入到こ酸こ酯中，攪拌5min后加入前驅體硝酸銀，30°C超聲分散20min，得到混合液B ;將A、B混合液依次加入到環(huán)氧樹脂中，攪拌均勻后，分別加入鍍銀銅粉、稀釋劑，攪拌30min，得到鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠。采用低阻測試系統(tǒng)測其在150°C固化Ih后的電阻，最終計算出其體積電阻率為6. 25X10_4W · cm。
權利要求
1.ー種鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法，其特征在于將銀鹽和促進劑混合，超聲分散，加入環(huán)氧樹脂、固化劑和稀釋劑，攪拌后加入銀包銅粉再攪拌，制得所述鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠。
2.根據權利要求I所述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法，其特征在于所述銀鹽為硝酸銀、こ酸銀、碳酸銀中的ー種以上。
3.根據權利要求I所述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法，其特征在于所述促進劑為2、4、6三(ニ甲氨基甲基)苯酚、こ醇胺、三こ醇胺、2-こ基-4甲基咪唑中的ー種以上。
4.根據權利要求I所述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法，其特征在于所述環(huán)氧樹脂為縮水甘油醚類雙酚A型、雙酚F型、縮水甘油酯環(huán)氧樹脂、脂肪族環(huán)氧樹脂或脂環(huán)族環(huán)氧樹脂中的ー種或多種混合物。
5.根據權利要求I所述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法，其特征在于所述固化劑為甲基六氫苯酐、三氟化硼-單こ胺、三氟化硼氮雜環(huán)已烷、β，β ’ - ニ甲氨基こ氧基-1，3，6，2_三惡硼雜八環(huán)中的ー種以上。
6.根據權利要求I所述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法，其特征在于所述稀釋劑為丙酮、こ酸こ酷、丁基縮水甘油醚、こニ醇ニ縮水甘油醚中的ー種以上。
7.根據權利要求I所述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法，其特征在于所述超聲分散為在2(T60°C下超聲l(T60min ;所述攪拌的時間為l(T30min ;所述再攪拌時間10 60min。
8.根據權利要求I所述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法，其特征在于所述環(huán)氧樹脂、固化劑、稀釋劑依次加入。
9.根據權利要求I所述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法，其特征在于各原料重量份數用量如下 環(huán)氧樹脂100份 固化劑10 50份 促進劑I 30份 銀鹽I 30份 鍍銀銅粉20(Γ600份 稀釋劑10 50份。
10.根據權利要求I所述的鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法，其特征在于各原料重量份數用量如下 環(huán)氧樹脂100份 固化劑10 20份 促進劑I 20份 銀鹽I 20份 鍍銀銅粉20(Γ400份 稀釋劑10 50份。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鍍銀銅粉/環(huán)氧樹脂導電膠的制備方法，主要將銀鹽和促進劑混合、超聲分散，加入環(huán)氧樹脂、固化劑、稀釋劑，攪拌后加入鍍銀銅粉再攪拌而制得。本發(fā)明采用導電性良好的鍍銀銅粉為導電填料，硼胺類化合物為潛伏性固化劑，配制的導電膠導電性能良好，適用期長達3個月以上；其次采用了兼具還原與絡合作用的固化促進劑，加入一定量的銀鹽，在環(huán)氧樹脂中原位生成小粒徑的納米銀，并在固化時燒結，實現了對鍍銀銅粉的再包覆，從而提高了導電膠的導電性能；與銀鹽氧化還原反應后，促進劑分子鏈上的醛基還起到了穩(wěn)定導電膠接觸電阻的作用，改善了導電膠的耐老化性能。
文檔編號C09J11/04GK102863924SQ20121030470
公開日2013年1月9日 申請日期2012年8月25日 優(yōu)先權日2012年8月25日
發(fā)明者劉嵐, 陳世龍, 羅遠芳, 賈德民 申請人:華南理工大學