專利名稱：一種光敏銀漿導(dǎo)電膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光敏銀漿導(dǎo)電膠及其制備方法，屬微電子封裝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，隨著微電子產(chǎn)品向低成本、便攜式、高性能、多功能、環(huán)境友好等方面轉(zhuǎn) 化，電子組裝也逐步在向系統(tǒng)級集成組裝邁進。Sn/^b焊料是電子封裝行業(yè)所使用的一種 基本連接材料，其成分1 屬于重金屬元素，具有很大的毒性，焊料的焊接溫度過高，也容易 損壞器件和基板；輝料中存在“架橋’現(xiàn)象，不能用于高密度集成電路等方面的缺陷，限制了 Sn/Pb焊料的應(yīng)用。在電子組裝制造行業(yè)中，導(dǎo)電膠取代原來的焊接等方法用于導(dǎo)電性連 接，取得了很好的進展，導(dǎo)電膠在電子工業(yè)中已經(jīng)成為一種必不可少的新型材料，導(dǎo)電膠市 場需求量大。導(dǎo)電膠是高分子聚合物與導(dǎo)電粒子組合的復(fù)合材料，聚合物賦予連接性能，導(dǎo)電 顆粒賦予導(dǎo)電性能，導(dǎo)電膠具有一定韌性，可以減小、消除熱應(yīng)力，提高器件可靠性；導(dǎo)電膠 連接分辨率高，可以滿足細線連接工藝。導(dǎo)電膠有兩種固化方式熱固化和光固化，熱固化 溫度一般在150 180°C，時間30min左右，光固化具有固化速度快(5min內(nèi))、固化溫度低 的優(yōu)點，與熱固化比，光固化節(jié)約能量70%左右。光固化技術(shù)的特點是固化速度快，生產(chǎn)效 率高，適合流水線生產(chǎn)，無溶劑排放，光固化不需要強制加熱固化，對熱敏材料的固化尤為 有利，可以有效減少熱應(yīng)力，避免固化過程中溫度的變化對液晶材料及玻璃基板的破壞，提 高器件可靠性和成品率。導(dǎo)電膠是通過填充的導(dǎo)電粒子在樹脂基體中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)來進行導(dǎo)電的，網(wǎng)絡(luò)形 成的好壞對導(dǎo)電膠的電學性能有很大的影響，網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量主要取決于填充導(dǎo)電粒子的種 類、形貌、尺寸、導(dǎo)電性等，本發(fā)明將微米銀粉、納米銀粉和鍍銀玻璃粉作為導(dǎo)電膠的導(dǎo)電填 料能夠更好地在導(dǎo)電膠的樹脂基體中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，充分發(fā)揮銀納米粒子的隧道導(dǎo)電效應(yīng) 及場發(fā)射導(dǎo)電效應(yīng)。采用微米銀粉、納米銀粉和鍍銀玻璃粉混合粒子作為導(dǎo)電填料制備了 一種高性能光敏銀漿導(dǎo)電膠。這種制得的導(dǎo)電膠具有很好的電學性能和很高的抗剪切強 度。

發(fā)明內(nèi)容
一、材料配比制備光敏樹脂，制備納米銀粉和鍍銀玻璃粉。以丙烯酸異冰片酯為分散劑，微米銀 粉、納米銀粉和鍍銀玻璃粉為導(dǎo)電粒子；硅烷偶聯(lián)劑(3—縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅 烷)作為納米銀分散劑；安息香醚作為光引發(fā)劑；對羥基苯甲醚作為抗氧化劑，磷酸二丁酯 作為消泡劑。將導(dǎo)電粒子、分散劑、光引發(fā)劑、抗氧化劑、消泡劑分散在光敏樹脂里，攪拌均 勻，真空除去小分子即得到光敏銀漿導(dǎo)電膠。其配方成分重量百分組成為光敏樹脂15 30份，導(dǎo)電粒子60 80份，分散劑0. 1 2份，光引發(fā)劑0.5 2.0份，抗氧化劑0. 1 1.0份，消泡劑0.5 5份。
二、制備過程1、將AgN03*N-乙烯基吡咯烷酮溶于乙二醇中(重量百分比分別為10份，2份，30 份)，加入20%次磷酸鈉溶液超聲振蕩20min后，加熱恒溫致80 90°C溫度，回流80min， 然后加入3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(重量百分比分別為0. 2份)，回流30min， 然后向溶液中加入丙酮洗滌，最后離心分離，得到表面改性的納米銀粉。2、在5%的AgNO3溶液滴加10%的NaOH溶液(重量百分比分別為100 1)，立即 產(chǎn)生白色沉淀，隨后逐滴滴入氨水，直到沉淀剛剛消失為止，就得無色銀氨溶液，將3份銀 氨溶液倒入1份玻璃粉中，加入10%葡萄糖溶液2份，在85 95°C條件下恒溫20min，最后 離心分離，得到鍍銀玻璃粉。3、光敏樹脂是由丙烯酸丁酯、丙烯酸、環(huán)氧樹脂、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺和對苯二 酚聚合反應(yīng)而成的環(huán)氧丙烯酸樹脂，其中丙烯酸丁酯20 50份、丙烯酸10 30份、環(huán)氧 樹脂5 20份、N, N-亞甲基雙丙烯酰胺2 10份，對苯二酚10 20份。將環(huán)氧樹脂和 丙烯酸丁酯混合，然后加熱到80°C，攪拌下緩慢滴加溶有對苯二酚、N, N-亞甲基雙丙烯酰 胺的丙烯酸混合溶液，反應(yīng)90min后，溫度升高至85°C再進行反應(yīng)30min，冷卻即得到環(huán)氧 丙烯酸光敏樹脂。4、按照光敏銀粉導(dǎo)電膠配方，以丙烯酸異冰片酯為分散劑，微米銀粉、納米銀粉和 鍍銀玻璃粉為導(dǎo)電粒子；硅烷偶聯(lián)劑(3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷)作為納米銀 分散劑；安息香醚作為光引發(fā)劑；對羥基苯甲醚作為抗氧化劑，磷酸二丁酯作為消泡劑，將 光敏樹脂、導(dǎo)電粒子、分散劑、光引發(fā)劑、抗氧化劑、消泡劑分散在光敏樹脂里，攪拌均勻，真 空除去小分子即得到光敏銀漿導(dǎo)電膠。本發(fā)明優(yōu)點采用化學還原法制備的銀納米粒子，用3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷對 銀納米粒子表面改性，提高了銀納米粒子在光敏樹脂中的分散性，采用化學鍍銀玻璃粉作 為導(dǎo)電膠的增韌劑。這種導(dǎo)電膠相比于傳統(tǒng)導(dǎo)電膠具有電阻率低，力學性能好等優(yōu)點，而且 制備方法成本低，方法簡單，可控性好，對于電子封裝行業(yè)的發(fā)展具有很高的實用價值。實施例子按如下重量百分比(％ )配方配制光敏銀粉導(dǎo)電膠
環(huán)氧丙烯酸樹脂(光敏樹脂)20
丙烯酸異冰片酯(分散劑)0.5
微米銀粉(導(dǎo)電粒子)50
納米銀粉(導(dǎo)電粒子)16
鍍銀玻璃粉(導(dǎo)電粒子)10
安息香醚(光引發(fā)劑)1
2 , 4一二丁基一 6 —甲基酚(抗氧化劑) 0.5
磷酸二丁酯(消泡劑)2 導(dǎo)電膠初始粘度為37000mPaS，體積電阻率為1. 8x10"4 Ω · cm, IOOw紫外光固化時間110s，以Al為基板時的抗剪切強度為22MPa。90天后導(dǎo)電膠初始粘度為39600mPas， 體積電阻率為1. 9χ10"4Ω · cm, IOOw紫外光固化時間140s，以Al為基板時的抗剪切強度為 20MPa。
權(quán)利要求
1.一種光敏銀漿導(dǎo)電膠由光敏樹脂、導(dǎo)電粒子、分散劑、光引發(fā)劑、抗氧化劑、消泡劑 組成，其特征在于以丙烯酸異冰片酯為分散劑，微米銀粉、納米銀粉和鍍銀玻璃粉為導(dǎo)電粒 子；硅烷偶聯(lián)劑(3 —縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷)作為納米銀分散劑；安息香醚作 為光引發(fā)劑；對羥基苯甲醚作為抗氧化劑，磷酸二丁酯作為消泡劑。光敏樹脂、導(dǎo)電粒子、分 散劑、光引發(fā)劑、抗氧化劑、消泡劑重量百分組成為光敏樹脂15 30份，導(dǎo)電粒子60 80份，分散劑0. 1 2份，光引發(fā)劑0. 5 2. 0份，抗氧化劑0. 1 1. 0份，消泡劑0. 5 5 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述光敏銀漿導(dǎo)電膠，光敏樹脂是由丙烯酸丁酯、丙烯酸、環(huán)氧樹 脂、N, N-亞甲基雙丙烯酰胺和對苯二酚聚合反應(yīng)而成的環(huán)氧丙烯酸樹脂，其特征在于它們 重量百分組成為丙烯酸丁酯20 50份、丙烯酸10 30份、環(huán)氧樹脂5 20份、N，N-亞 甲基雙丙烯酰胺2 10份，對苯二酚10 20份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述光敏銀漿導(dǎo)電膠，導(dǎo)電粒子由微米銀粉、納米銀粉和鍍銀玻璃 粉組成，其特征在于它們重量百分組成為微米銀粉50 70份、納米銀粉5 25份，鍍銀 玻璃粉10 35份。
全文摘要
本發(fā)明屬微電子封裝技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明光敏銀漿導(dǎo)電膠由光敏樹脂、導(dǎo)電粒子、分散劑、光引發(fā)劑、抗氧化劑、消泡劑組成。光敏樹脂是由丙烯酸丁酯、丙烯酸、環(huán)氧樹脂、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺和對苯二酚反應(yīng)而成的環(huán)氧丙烯酸樹脂，以丙烯酸異冰片酯為分散劑，導(dǎo)電粒子為微米銀粉、納米銀粉和鍍銀玻璃粉；硅烷偶聯(lián)劑(3一縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷)作為納米銀分散劑；光引發(fā)劑為安息香醚；抗氧化劑為對羥基苯甲醚，消泡劑采用磷酸二丁酯。本發(fā)明提供的光敏銀漿導(dǎo)電膠紫外光固化性能好、粘接強度高、電阻率低，能滿足薄膜電路、電路板、陶瓷電容器等微電子封裝技術(shù)的需要。
文檔編號C09J163/10GK102079847SQ200910194200
公開日2011年6月1日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者唐曉敏 申請人:東莞市立高電子制品有限公司