專利名稱：一種用于led封裝的導(dǎo)電膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電膠及其制備方法，特別涉及高亮度大功率LED(發(fā)光二極管) 封裝的導(dǎo)電膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
近些年來，LED(發(fā)光二極管)的應(yīng)用在照明領(lǐng)域得到了飛速的發(fā)展，與傳統(tǒng)光源相比，LED照明具有明顯的節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢，是室內(nèi)照明、景觀照明、車輛照明等領(lǐng)域的未來趨勢。LED芯片的封裝技術(shù)是LED器件制造的核心技術(shù)之一，傳統(tǒng)的封裝技術(shù)可以很好地滿足傳統(tǒng)的小功率低亮度的LED器件的要求。但是對于新興的高亮度大功率LED芯片的封裝，隨著LED芯片的功率越來越大，而LED芯片在進行電光轉(zhuǎn)換時，大約有80%的電能變成熱量，所以LED芯片的散熱問題變得越來越嚴(yán)重，其主要原因是過高的工作結(jié)溫將大大影響其發(fā)光效果和工作壽命，從而影響整個LED器件的長期使用。傳統(tǒng)上，為了獲得良好的散熱效果，LED芯片的封裝工藝當(dāng)中，廣泛使用了導(dǎo)電膠來將芯片和基材粘接起來以固定芯片，同時起到導(dǎo)電連接和散熱的作用。傳統(tǒng)的普通導(dǎo)電膠熱導(dǎo)率相對比較低，低于10W/m*K，而高亮度大功率LED芯片的散熱要求其熱導(dǎo)率能夠高于20W/m · K，因而無法使用傳統(tǒng)的導(dǎo)電膠，所以需要開發(fā)出具有更高導(dǎo)熱效率的材料，比如高導(dǎo)熱率導(dǎo)電膠，同時在粘接性能，電氣性能，應(yīng)用性能，可靠性能等綜合性能方面也必須等同于甚至優(yōu)于傳統(tǒng)的導(dǎo)電膠。國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了一些導(dǎo)電膠產(chǎn)品，但是真正可以充分滿足高亮度大功率LED芯片的使用要求的產(chǎn)品卻不多。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種用于LED封裝用的導(dǎo)電膠，該導(dǎo)電膠為微米級片狀銀粉或微米級片狀銀粉和納米級銀線的混合物，與環(huán)氧樹脂、環(huán)氧稀釋劑、固化劑、固化促進劑和添加劑等組分的均勻混合物。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種用于封裝LED的導(dǎo)電膠，它由以下重量百分比的各原料組成導(dǎo)電粉末75 % 95 %，環(huán)氧樹脂2 % 12 %，環(huán)氧稀釋劑
10%，固化劑1% 3%，固化促進劑0% 1%，偶聯(lián)劑0. 5% 2%。進一步的，導(dǎo)電粉末為微米級銀粉或微米級片狀銀粉和納米級銀線的混合物，其中，微米級銀粉重量為導(dǎo)電粉末總重量的80% 100%。進一步的，微米級銀粉為片狀、樹枝狀、球狀、或者多種形狀組成的混合物，其粒徑范圍為0. 5微米 100微米，納米級銀線的線徑范圍為50納米 1微米，長度范圍為1微米 100微米。按照上述的尺寸和重量的選擇和配比，本發(fā)明制備的導(dǎo)電膠的導(dǎo)熱性能和導(dǎo)電性
會旨穩(wěn)定。進一步的，環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、有機硅改性環(huán)氧樹脂中的一種或者多種。
進一步的，環(huán)氧稀釋劑為1，4_ 丁二醇縮水甘油醚、新戊二醇縮水甘油醚、1，6-己二醇二縮水甘油醚、二乙二醇縮水甘油醚、1，4_環(huán)己烷二醇縮水甘油醚、三羥甲基丙烷縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚中的一種或多種。進一步的，固化劑為雙氰胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯醚、二氨基二苯砜、二氨基二苯砜的衍生物中的一種或多種。進一步的，固化促進劑為2- i^一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑，2-乙基-4-甲基咪唑，1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4，5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2，4_ 二氨基-6-(2- i^一烷基咪唑-1-乙基)-S-三嗪、2，4_ 二氨基-6-(2- i^一烷基咪唑-1-乙基)-S-三嗪的衍生物或2，4- 二氨基-6-(2- i^一烷基咪唑-1-乙基)-S-三嗪鹽中的一種或多種。進一步的，偶聯(lián)劑為3-氨丙基三甲氧基硅烷，3-氨丙基三乙氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，3-氨丙基三羥基硅烷，3-(3-氨基苯氧基)丙基三甲氧基硅烷，N-(2-胺乙基)-3-胺丙基三甲氧硅烷，己二胺基甲基三甲氧基硅烷，N-(2-氨乙基)-11-氨基十一烷基三甲氧基硅烷，N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一種或多種。導(dǎo)電膠的導(dǎo)熱和導(dǎo)電主要是通過固化后膠體中導(dǎo)電粉末之間的多點接觸來建立起良好的熱流和電流的通路來實現(xiàn)，所以導(dǎo)電膠的高導(dǎo)熱率可以通過導(dǎo)電粉末的優(yōu)化配比設(shè)計來實現(xiàn)，本發(fā)明使用多種粒徑分布范圍的微米級銀粉和多種線徑和長度范圍納米級銀線以特定的尺寸和重量的選擇和配比，來制備高導(dǎo)熱率的導(dǎo)電膠。本發(fā)明的有益效果是通過以上技術(shù)方案，本發(fā)明LED導(dǎo)電膠的性能優(yōu)越，導(dǎo)熱導(dǎo)電效果好，充分滿足高亮度大功率LED芯片的使用要求。通過在導(dǎo)電膠中不同型號的微米級銀粉之間，以及微米級銀粉和納米銀線的合理搭配，實現(xiàn)高導(dǎo)熱率和高導(dǎo)電率。一種用于封裝LED的導(dǎo)電膠的制備方法，其包括以下步驟(1)按重量百分比分別稱取導(dǎo)電粉末75% 95%，環(huán)氧樹脂2% 12%，環(huán)氧稀釋劑 10%，固化劑1% 3%，固化促進劑0% 和偶聯(lián)劑0. 5% 2%。(2)將稱取的環(huán)氧樹脂和環(huán)氧稀釋劑在室溫下混合3 30分鐘。(3)將稱取的固化劑、固化促進劑和偶聯(lián)劑加入到步驟( 制得的混合物中，室溫下攪拌混合3 30分鐘，直至混合均勻，或者，如果有固體原料顆粒不易分散均勻時，將稱取的固化劑、固化促進劑和偶聯(lián)劑加入到步驟( 制得的混合物中，室溫下攪拌混合3 30 分鐘后，在三輥研磨機上室溫下研磨3分鐘 30分鐘，直至成為細(xì)膩均勻混合物。(4)將稱取的微米級銀粉和納米級銀線加入到步驟C3)制得的混合物中，在室溫下攪拌混合直至混合均勻，或者，如果混合物中有氣泡存在，在真空條件下攪拌混合，直至混合均勻。
具體實施例方式以下通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。實施例1在室溫下，分別按照表1中實施例1中的各組分重量配比稱取原料，將雙酚A型環(huán)氧樹脂和1，4- 丁二醇縮水甘油醚混合10分鐘至均勻，然后加入雙氰胺、2-十七烷基咪唑和 3-氨丙基三乙氧基硅烷，室溫下混合10分鐘成為均勻混合物，再經(jīng)過三輥機研磨直至成為細(xì)膩均勻混合物之后，加入粒徑范圍為0. 5微米 100微米的微米級片狀銀粉，室溫下低速混合30分鐘即可制得導(dǎo)電膠。 實施例2在室溫下，分別按照表1中實施例2中的各組分重量配比稱取原料，將雙酚F型環(huán)氧樹脂和新戊二醇縮水甘油醚混合10分鐘至均勻，然后加入二氨基二苯甲烷和3-氨丙基三乙氧基硅烷，室溫下混合10分鐘成為均勻混合物，再經(jīng)過三輥機研磨直至成為細(xì)膩均勻混合物之后，加入粒徑范圍為0. 5微米 100微米的微米級片狀銀粉和線徑范圍為50納米 1微米、長度范圍為1微米 100微米的納米級銀線，室溫下低速真空混合30分鐘即可制得導(dǎo)電膠。實施例3在室溫下，分別按照表1中實施例3中的各組分重量配比稱取原料，將雙酚A環(huán)氧樹脂和聚乙二醇二縮水甘油醚混合10分鐘至均勻，然后加入二氨基二苯醚和3-氨丙基三羥基硅烷，室溫下混合10分鐘成為均勻混合物，再經(jīng)過三輥機研磨直至成為細(xì)膩均勻混合物之后，加入粒徑范圍為0. 5微米 100微米的微米級片狀銀粉和線徑范圍為50納米 1 微米、長度范圍為1微米 100微米的納米級銀線，室溫下低速真空混合30分鐘即可制得導(dǎo)電膠。實施例4在室溫下，分別按照表1中實施例4中的各組分重量配比稱取原料，將雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚F環(huán)氧樹脂、新戊二醇縮水甘油醚和聚乙二醇二縮水甘油醚混合10分鐘至均勻， 然后加入二氨基二苯砜、3-氨丙基三甲氧基硅烷和3-氨丙基三乙氧基硅烷，室溫下混合10 分鐘成為均勻混合物，再經(jīng)過三輥機研磨直至成為細(xì)膩均勻混合物之后，加入粒徑范圍為 0. 5微米 100微米的微米級片狀銀粉，室溫下低速混合30分鐘即可制得導(dǎo)電膠。實施例5 在室溫下，分別按照表1中實施例4中的各組分重量配比稱取原料，將雙酚F環(huán)氧樹脂和1，4-環(huán)己烷二醇縮水甘油醚混合10分鐘至均勻，然后加入雙氰胺、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑和己二胺基甲基三甲氧基硅烷，室溫下混合10分鐘成為均勻混合物，再經(jīng)過三輥機研磨直至成為細(xì)膩均勻混合物之后，加入粒徑范圍為0. 5微米 100微米的微米級片狀銀粉，室溫下低速真空混合30分鐘即可制得導(dǎo)電膠。實施例6在室溫下，分別按照下表中實施例6中的各組分重量配比稱取原料，將雙酚A 環(huán)氧樹脂和二乙二醇縮水甘油醚混合10分鐘至均勻，然后加入二氨基二苯砜和N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，室溫下混合10分鐘成為均勻混合物，再經(jīng)過三輥機研磨直至成為細(xì)膩均勻混合物之后，加入粒徑范圍為0. 5微米 100微米的微米級片狀銀粉和線徑范圍為50納米 1微米、長度范圍為1微米 100微米的納米級銀線，室溫下低速真空混合30分鐘即可制得導(dǎo)電膠。表1實施例1 6各組分原料重量配比
權(quán)利要求
1.一種用于封裝LED的導(dǎo)電膠，其特征在于，它由以下重量百分比的各原料組成導(dǎo)電粉末75% 95%，環(huán)氧樹脂2% 12%，環(huán)氧稀釋劑 10%，固化劑 3%，固化促進劑0% 1%，偶聯(lián)劑0. 5% 2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種，其特征在于所述導(dǎo)電粉末為微米級銀粉或微米級銀粉和納米級銀線的混合物，其中，所述微米級銀粉的重量為所述導(dǎo)電粉末總重量的80% 100%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于封裝LED的導(dǎo)電膠，其特征在于所述微米級銀粉為片狀、樹枝狀、球狀、或者多種形狀的混合物，其粒徑范圍為0. 5微米 100微米，所述納米級銀線的線徑范圍為50納米 1微米，長度范圍為1微米 100微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的一種用于封裝LED的導(dǎo)電膠，其特征在于所述環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、有機硅改性環(huán)氧樹脂中的一種或者多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的一種用于封裝LED的導(dǎo)電膠，其特征在于所述環(huán)氧稀釋劑為1，4_ 丁二醇縮水甘油醚、新戊二醇縮水甘油醚、1，6_己二醇二縮水甘油醚、 二乙二醇縮水甘油醚、1，4_環(huán)己烷二醇縮水甘油醚、三羥甲基丙烷縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的一種用于封裝LED的導(dǎo)電膠，其特征在于所述固化劑為雙氰胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯醚、二氨基二苯砜、二氨基二苯砜的衍生物中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的一種用于封裝LED的導(dǎo)電膠，其特征在于所述固化促進劑為2-i烷基咪唑、2-十七烷基咪唑，2-乙基-4-甲基咪唑，1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4，5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2，4-二氨基-6- (2- i^一烷基咪唑-1-乙基)-S-三嗪、2，4- 二氨基-6- (2- i^一烷基咪唑乙基)-S-三嗪的衍生物或2，4- 二氨基-6-(2-十一燒基咪唑-1-乙基)-S-三嗪鹽中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的一種用于封裝LED的導(dǎo)電膠，其特征在于所述的偶聯(lián)劑為3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三羥基硅烷、3- (3-氨基苯氧基)丙基三甲氧基硅烷、N- (2-胺乙基)-3-胺丙基三甲氧硅烷、己二胺基甲基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-11-氨基十一烷基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一種或多種。
9.一種用于封裝LED的導(dǎo)電膠的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟(1)按重量百分比分別稱取導(dǎo)電粉末75% 95%，環(huán)氧樹脂2% 12%，環(huán)氧稀釋劑 10%，固化劑 3%，固化促進劑0% 和偶聯(lián)劑0. 5% 2%。(2)將稱取的環(huán)氧樹脂和環(huán)氧稀釋劑在室溫下混合3 30分鐘。(3)將稱取的固化劑、固化促進劑和偶聯(lián)劑加入到步驟( 制得的混合物中，室溫下攪拌混合3 30分鐘，直至混合均勻，或者，將稱取的固化劑、固化促進劑和偶聯(lián)劑加入到步驟( 制得的混合物中，室溫下攪拌混合3 30分鐘后，在三輥研磨機上室溫下研磨3分鐘 30分鐘，直至成為細(xì)膩均勻混合物。(4)將稱取的微米級銀粉和納米級銀線加入到步驟(3)制得的混合物中，在室溫下攪拌混合直至混合均勻，或者，在真空條件下攪拌混合直至混合均勻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于封裝LED的導(dǎo)電膠，它由以下重量百分比的各原料組成導(dǎo)電粉末75％～95％，環(huán)氧樹脂2％～12％，環(huán)氧稀釋劑1％～10％，固化劑1％～3％，固化促進劑0％～1％，偶聯(lián)劑0.5％～2％。本發(fā)明LED導(dǎo)電膠的性能優(yōu)越，導(dǎo)熱導(dǎo)電效果好，充分滿足高亮度大功率LED芯片的使用要求。
文檔編號C09J9/02GK102174306SQ20111002811
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者吳光勇, 王建斌, 陳田安 申請人:煙臺德邦電子材料有限公司