專利名稱：高功率led用導(dǎo)電銀膠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子材料領(lǐng)域，特別是一種高功率LED用導(dǎo)電銀膠。

背景技術(shù)：
LED(Light-Emitting-Diode,發(fā)光二極管)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半
導(dǎo)體，具有體積小、節(jié)能環(huán)保、使用壽命長等特點，廣泛應(yīng)用于顯示屏、交通訊號顯示 光源、汽車工業(yè)用燈、背光源、照明光源等領(lǐng)域。LED用導(dǎo)電銀膠，用于LED芯片和基 材的連接，同時實現(xiàn)導(dǎo)熱和導(dǎo)電的功能。LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向是朝高亮度、超高亮度的大功率方向發(fā)展，對導(dǎo)電銀膠提 出了更高的要求。1、大功率LED對導(dǎo)電銀膠的散熱性有很高的要求，如何在保持其它 性能的前提下，提高導(dǎo)電銀膠的熱傳導(dǎo)率是其中一個難點和重點；2、需要開發(fā)合適的固 化體系，使導(dǎo)電膠能在室溫下長時間儲存，避免高昂的運輸成本和儲存成本，以及導(dǎo)電 膠解凍后最好一次用完以及解凍過程對產(chǎn)品性能的負面影響等弊端；3、接觸電阻的穩(wěn)定 性和綜合性能的可靠性。近年來國外有許多公司和研究機構(gòu)都在在積極開發(fā)電阻率更低的、更高的導(dǎo)熱 系數(shù)，剪切強度要大，抗老化性能的高功率LED用導(dǎo)電膠，比較著名的有貝爾實驗室、 杜邦公司、加州大學等。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種高功率LED用導(dǎo)電銀膠，不影響其 他性能的基礎(chǔ)上，提高其導(dǎo)熱系數(shù)和接觸電阻的穩(wěn)定性等性能，有效解決高功率LED芯 片長期工作后的散熱問題和各項性能的可靠性。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種高功率LED用導(dǎo)電銀膠，其特征在于按 重量百分比計算包括以下組分60 75%的導(dǎo)電填料，選自銀粉；10 15%的有機載 體，選自雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚F環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂中的一種或兩種以上混合； 3 8%的添加劑，包括碳納米管與雙酚F環(huán)氧樹脂的復(fù)合物；1 1.5%的固化劑和促 進劑，其中的促進劑選用微膠囊型固化促進劑；稀釋劑余量。所述的銀粉選自球狀銀粉或片狀銀粉，或兩者的混合。所述的添加劑還包括增韌劑，選自丙烯酸改性環(huán)氧樹脂。所述的固化劑選自超細雙氰胺或其改性物。所述的碳納米管選用多壁碳納米管或單壁碳納米管。所述的碳納米管與雙酚F環(huán)氧樹脂的復(fù)合物中，兩者質(zhì)量比范圍為5 10 100。上述的導(dǎo)電銀膠的制備方法，其特征在于包括以下步驟a、將有機載體、稀釋劑按比例攪拌均勻，抽真空脫泡；b、然后分別按比例加入固化劑、促進劑和添加劑，攪拌均勻；
C、按比例加入導(dǎo)電填料，充分混合均勻；
d、用三輥機研磨直至達到適合的細度和粘度；e、抽真空脫泡。所述步驟c中，采用三維混合技術(shù)，通過容器公轉(zhuǎn)和自傳產(chǎn)生的剪切力混合。本發(fā)明的高功率LED用導(dǎo)電銀膠適用于高功率LED，不含鹵素、Pb、Cd和六 價Cr等有害物質(zhì)，其優(yōu)點如下1、實現(xiàn)導(dǎo)電膠的室溫儲存、運輸和使用，常溫下可以儲存6個月；2、采用碳納米管與雙酚F環(huán)氧樹脂復(fù)合，使碳納米管均勻分散在雙酚F環(huán)氧樹 脂里，解決了由于導(dǎo)電膠粘度過大，納米管碳在體系中分散不均而造成質(zhì)量缺陷，充分 發(fā)揮其性能優(yōu)勢；3、提高導(dǎo)電膠的導(dǎo)熱系數(shù)，能有效的將芯片發(fā)熱的熱量以熱傳導(dǎo)的方式傳遞出 去，避免局部過熱而失效，提高產(chǎn)品的剪切強度和粘結(jié)能力，降低導(dǎo)電膠的體電阻率， 提高產(chǎn)品導(dǎo)電能力，導(dǎo)電膠粘接強度、體電阻和接觸電阻在經(jīng)過環(huán)境試驗后，變化不超 過相關(guān)標準，保證高功率LED各項性能的可靠性，其中；體電阻率達到10_4 10_5Ω. cm、剪切強度>10Mpa、瞬間耐熱300°C、持續(xù)耐熱> 260°C、抗老化好(高低溫循環(huán)、 高溫高潮濕等老化試驗后變化< 15%，因此適用于制備IW以上高功率LED產(chǎn)品；3、增加導(dǎo)電膠經(jīng)三輥機研磨之前的預(yù)分散效率，盡量減少三輥機的研磨次數(shù)， 避免銀粉被過度延展，喪失原有設(shè)計性能。
具體實施例方式本發(fā)明是一種高功率LED用導(dǎo)電銀膠，按重量百分比計算包括以下組分60 75%的導(dǎo)電填料，選自銀粉。優(yōu)選球狀銀粉或片狀銀粉，或兩者的混合 (混合的較佳比例為球狀片狀=1 4 6)，采用混合銀粉可以實現(xiàn)點面結(jié)合，增加導(dǎo) 電填料之間的接觸，增加導(dǎo)電性和接觸電阻的穩(wěn)定性。10 15%的有機載體，選自雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚F環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂 中的一種或兩種以上混合。制備時可先加入適量稀釋劑進行混合。3 8%的添加劑，包括碳納米管與雙酚F環(huán)氧樹脂的復(fù)合物(兩者質(zhì)量比范 圍為5 10 100)、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂等等。其中添加碳納米管與雙酚F的復(fù)合物 可提高導(dǎo)電膠的導(dǎo)熱性能和降低體電阻率，添加丙烯酸改性環(huán)氧樹脂作為增韌劑。所述 的碳納米管可選用多壁碳納米管或單壁碳納米管。還可根據(jù)情況而添加偶聯(lián)劑、消泡劑 等等本領(lǐng)域常用添加劑。1 1.5%的固化劑和促進劑。固化劑選擇優(yōu)選雙氰胺或其改性物，促進劑選用 微膠囊型，例如膠囊化的2-乙基-4-甲基咪唑。它利用微膠囊緩釋原理，將常用的低 溫固化劑進行包覆，以降低其在常溫下的反應(yīng)活性并延長膠粘劑的適用期，當外界條件 (溫度、壓力等)改變時，微膠囊壁破裂，釋放出來并固化樹脂。采用新型的潛伏性固 化促進劑_微膠囊型固化促進劑能夠解決固化溫度、固化時間和常溫儲存性能之間的矛 盾。稀釋劑余量。稀釋劑選用新戊二醇縮水甘油醚、二乙二醇乙醚醋酸酯、正丁基 縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、1，4 丁二醇二縮水甘油醚中的一種或兩種以上的混合物。 制備時，首先將有機載體、稀釋劑按比例攪拌均勻，抽真空脫泡約15分鐘；然 后分別按比例加入固化劑、促進劑、抗老化劑等等其他添加劑，攪拌均勻；再按比例加 入銀粉，采用三維混合技術(shù)，通過容器公轉(zhuǎn)和自傳產(chǎn)生的剪切力，實現(xiàn)充分混合均勻； 最后用三輥機研磨1 2遍，達到適合的細度和粘度，真空脫泡15分鐘后即可。
本發(fā)明中涉及的導(dǎo)電膠與現(xiàn)有導(dǎo)電膠相比，生產(chǎn)過程基本相同。即各組分經(jīng)混 合后利用三輥研磨機充分研磨輥軋，達到一定的細度、粘度要求；但本發(fā)明在預(yù)分散混 合過程采用先進的三維混合技術(shù)(例如采用THIN KY公司的小型真空脫泡攪拌機)，使各 成分混合更充分、均勻，能減少三輥研磨機研磨次數(shù)，最大程度減少銀粉受延展程度， 提高產(chǎn)品得綜合性能；本發(fā)明中的導(dǎo)電膠與現(xiàn)有導(dǎo)電膠相比，實現(xiàn)了常溫運輸、使用和常溫儲存6個 月，現(xiàn)有導(dǎo)電膠需要儲存條件基本都在-40 -20°C，運輸過程必須采用干冰保護，造成 高昂運輸和儲存成本；現(xiàn)有導(dǎo)電膠專利(如中國專利申請200610051244.8)中就有_5°C儲 存6個月的描述；本發(fā)明中導(dǎo)電膠的電阻率和剪切強度經(jīng)高低溫循環(huán)、高溫高潮濕等老化試驗后 變化<15%;碳納米管與雙酚F的復(fù)合物的加入，大幅提高了導(dǎo)電膠的耐熱和導(dǎo)熱性 能，導(dǎo)熱系數(shù)>5，瞬間耐熱300°C，持續(xù)耐熱> 260°C;另外，添加丙烯酸改性環(huán)氧樹 脂作為增韌劑和偶聯(lián)劑，使導(dǎo)電膠固化后更致密，且具有較高的剪切強度和粘結(jié)的穩(wěn)定 性。本發(fā)明導(dǎo)電銀膠較佳的配方組分如表1實施例1-3。表1.
權(quán)利要求
1.一種高功率LED用導(dǎo)電銀膠，其特征在于按重量百分比計算包括以下組分 60 75%的導(dǎo)電填料，選自銀粉；10 15%的有機載體，選自雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚F 環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂中的一種或兩種以上混合；3 8%的添加劑，包括碳納米管 與雙酚F環(huán)氧樹脂的復(fù)合物；1 1.5%的固化劑和促進劑，其中的促進劑選用微膠囊型 固化促進劑；稀釋劑余量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率LED用導(dǎo)電銀膠，其特征在于 狀銀粉或片狀銀粉，或兩者的混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高功率LED用導(dǎo)電銀膠，其特征在于 為14 6的球狀銀粉和片狀銀粉混合而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率LED用導(dǎo)電銀膠，其特征在于 括增韌劑，選自丙烯酸改性環(huán)氧樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率LED用導(dǎo)電銀膠，其特征在于 超細雙氰胺或其改性物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率LED用導(dǎo)電銀膠，其特征在于 用多壁碳納米管或單壁碳納米管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率LED用導(dǎo)電銀膠，其特征在于 雙酚F環(huán)氧樹脂的復(fù)合物中，兩者質(zhì)量比范圍為5 10 100。
8.權(quán)利要求1-7中任一權(quán)利要求所述的高功率LED用導(dǎo)電銀膠的制備方法，其特征 在于包括以下步驟a、將有機載體、稀釋劑按比例攪拌均勻，抽真空脫泡；b、然后分別按比例加入固化劑、促進劑和添加劑，攪拌均勻；C、按比例加入導(dǎo)電填料，充分混合均勻；d、用三輥機研磨直至達到適合的細度和粘度；e、抽真空脫泡。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高功率LED用導(dǎo)電銀膠的制備方法，其特征在于所述步 驟c中，采用三維混合技術(shù)，通過容器公轉(zhuǎn)和自傳產(chǎn)生的剪切力混合。所述的銀粉選自球 所述的銀粉由比例 所述的添加劑還包 所述的固化劑選自 所述的碳納米管選 所述的碳納米管與
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高功率LED用導(dǎo)電銀膠，按重量百分比計算包括以下組分60～75％的導(dǎo)電填料，選自銀粉；10～15％的有機載體，選自雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚F環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂中的一種或兩種以上混合；3～8％的添加劑，包括碳納米管與雙酚F環(huán)氧樹脂的復(fù)合物；1～1.5％的固化劑和促進劑，其中的促進劑選用微膠囊型固化促進劑；稀釋劑余量；通過攪拌、混合、研磨等步驟制備而成。本發(fā)明的高功率LED用導(dǎo)電銀膠能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)電膠的室溫儲存、運輸和使用，常溫下可以儲存6個月；提高了導(dǎo)電膠的導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)電能力、性能可靠性等，尤其適用于制備1W以上高功率LED產(chǎn)品。
文檔編號H01B13/00GK102013281SQ20101058607
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月11日
發(fā)明者付振曉, 陳偉 申請人:廣東風華高新科技股份有限公司