一種大功率led封裝用導(dǎo)電銀膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子封裝材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大功率LED封裝用導(dǎo)電銀膠及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]導(dǎo)電銀膠是一類具有導(dǎo)電性的膠黏劑，目前導(dǎo)電膠基本有兩大類:一類是本征導(dǎo)電膠，一類是復(fù)合導(dǎo)電膠。本征導(dǎo)電膠是分子結(jié)構(gòu)本身具有導(dǎo)電功能的共軛聚合物，大多是由基于聚苯胺和聚乙炔的復(fù)合物組成，雖然研究取得了很大進展，但其電阻率較高，導(dǎo)電穩(wěn)定性差，使用價值很有限。復(fù)合導(dǎo)電膠是在非導(dǎo)電聚合物中填充導(dǎo)電粒子的高分子聚合物，這類材料的電阻率低，導(dǎo)電穩(wěn)定性好，粘結(jié)性能好，應(yīng)用范圍廣泛，目前國內(nèi)外的應(yīng)用研究工作主要集中在環(huán)氧導(dǎo)電銀膠。環(huán)氧樹脂具有粘接力好，收縮性小，電性能好，工藝適應(yīng)性好的優(yōu)點。
[0003]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，從而對導(dǎo)電膠提出了更高的要求:大功率LED對導(dǎo)電膠的散熱性，傳統(tǒng)的導(dǎo)熱膠熱導(dǎo)率低于10W/m.K，而高亮度大功率LED芯片的散熱要求高于20W/m.K。
[0004]本發(fā)明開發(fā)了一種基于環(huán)氧樹脂的電阻率低、熱導(dǎo)率高、粘結(jié)性能佳的大功率LED封裝用導(dǎo)電銀膠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種大功率LED封裝用導(dǎo)電銀膠，有效解決大功率LED芯片長期工作后的散熱性問題。
[0006]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種大功率LED封裝用導(dǎo)電銀膠的制備方法。
[0007]實現(xiàn)本發(fā)明的目的的技術(shù)方案為:一種大功率LED封裝用導(dǎo)電銀膠，各組分按重量份計，包括:導(dǎo)電銀鋁粉100份、環(huán)氧樹脂20?30份、乙烯基硅樹脂5?15份、三聚氰胺0.5?3份、DNP型抗氧劑2?6份、消泡劑1?5份。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，本發(fā)明所述導(dǎo)電銀膠，按重量份計，還包括納米氧化鋅5?30份。
[0009]特別的，所述的導(dǎo)電銀鋁粉由下列重量份的原料制成:納米銀粉100份、氮化鋁5?10份、鋁粉40?60份、甲基三乙氧基硅烷10?15份、丁酮5?10份;將各原料混合均勻，研磨均勻后進行干燥，然后轉(zhuǎn)移至煅燒爐中，在600?700°C下焙燒2?3小時，即制得導(dǎo)電銀鋁粉。
[0010]更優(yōu)選的，本發(fā)明所述的消泡劑由以下組分組成:按質(zhì)量百分含量計，醋酸丁酯40%?60%、聚乙二醇15%?30%、三乙醇胺5%?15%、亞磷酸鹽2%?5%。
[0011]進一步優(yōu)選的，本發(fā)明所述的納米氧化鋅平均粒徑為50?lOOnm;所述的納米銀粉平均粒徑為60?200nm。
[0012]實現(xiàn)本發(fā)明另一目的的技術(shù)方案為:一種制備如權(quán)利要求1所述大功率LED封裝用導(dǎo)電銀膠的方法，其制備步驟如下:
[0013]1)導(dǎo)電銀鋁粉的制備
[0014]納米銀粉100份、氮化鋁5?10份、鋁粉40?60份、甲基三乙氧基硅烷10?15份、丁酮5?10份;將各原料混合均勻，研磨均勻后進行干燥，然后轉(zhuǎn)移至煅燒爐中，在600?700°C下焙燒2?3小時，即制得導(dǎo)電銀鋁粉；
[0015]2)導(dǎo)電銀膠的制備
[0016]按重量份計，將環(huán)氧樹脂20?30份、乙烯基硅樹脂5?15份、三聚氰胺0.5?3份、DNP型抗氧劑2?6份、消泡劑1?5份，攪拌均勻，緩慢加入導(dǎo)電銀鋁粉100份，攪拌均勻，真空除泡，制得所述大功率LED封裝用導(dǎo)電銀膠。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點在于:1)本發(fā)明導(dǎo)電銀膠配方中的導(dǎo)電銀鋁粉具有較好的分散穩(wěn)定性，本發(fā)明制得的導(dǎo)電銀膠具有電阻率低、熱導(dǎo)率高、粘結(jié)性能佳的優(yōu)點。2)本發(fā)明復(fù)配的消泡劑對于制備本發(fā)明的導(dǎo)電銀膠的過程中具有用量少、成本低等優(yōu)點。3)本發(fā)明的導(dǎo)電銀膠選用了平均粒徑為50?lOOnm納米氧化鋅，較好地分散于體系中，起到分散應(yīng)力、提高導(dǎo)電銀膠的粘度穩(wěn)定性和導(dǎo)熱能力。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的描述。
[0019]實施例1
[0020]稱取導(dǎo)電銀鋁粉100份、環(huán)氧樹脂25份、乙烯基硅樹脂10份、三聚氰胺2份、DNP型抗氧劑4份、BYK-051消泡劑3份。
[0021]其中，所述的導(dǎo)電銀鋁粉由下列重量份的原料制成:平均粒徑為lOOnm納米銀粉100份、氮化鋁10份、鋁粉40份、甲基三乙氧基硅烷12份、丁酮8份;將各原料混合均勻，研磨均勻后進行干燥，然后轉(zhuǎn)移至煅燒爐中，在600°C下焙燒3小時，即制得導(dǎo)電銀鋁粉。
[0022]對實施例1所制得的導(dǎo)電銀膠進行性能的測試，體積電阻率為2X10—4Ω.cm，導(dǎo)熱系數(shù)為24.0W/m.Ko
[0023]實施例2
[0024]稱取導(dǎo)電銀鋁粉100份、環(huán)氧樹脂30份、乙烯基硅樹脂15份、三聚氰胺3份、DNP型抗氧劑6份、BYK-052消泡劑5份。
[0025]其中，所述的導(dǎo)電銀鋁粉由下列重量份的原料制成:平均粒徑為60nm納米銀粉100份、氮化鋁5份、鋁粉50份、甲基三乙氧基硅烷10份、丁酮5份;將各原料混合均勻，研磨均勻后進行干燥，然后轉(zhuǎn)移至煅燒爐中，在650°C下焙燒2小時，即制得導(dǎo)電銀鋁粉。
[0026]對實施例2所制得的導(dǎo)電銀膠進行性能的測試，體積電阻率為9X10—5Ω.cm，導(dǎo)熱系數(shù)為24.4W/m.Ko
[0027]實施例3
[0028]稱取導(dǎo)電銀鋁粉100份、環(huán)氧樹脂20份、乙烯基硅樹脂5份、三聚氰胺0.5份、DNP型抗氧劑2份、自制消泡劑1份。
[0029]其中，所述的導(dǎo)電銀鋁粉由下列重量份的原料制成:平均粒徑為200nm納米銀粉100份、氮化鋁8份、鋁粉60份、甲基三乙氧基硅烷15份、丁酮10份;將各原料混合均勻，研磨均勻后進行干燥，然后轉(zhuǎn)移至煅燒爐中，在700°C下焙燒2小時，即制得導(dǎo)電銀鋁粉。
[0030]為了降低所述導(dǎo)電銀膠在生產(chǎn)過程中的表面張力，抑制氣泡產(chǎn)生或消除已產(chǎn)生氣泡，本發(fā)明也添加了自制的消泡劑，其用量可以更少、成本低，添加自制的消泡劑后在導(dǎo)電銀膠的粘結(jié)性能和導(dǎo)熱性能上也有所提高。該自制消泡劑的配方為:按質(zhì)量百分含量計，醋酸丁酯40%?60%、聚乙二醇15%?30%、三乙醇胺5%?15%、亞磷酸鹽2%?5%。具體的，在本實施例中選取自制消泡劑的組分具體含量為:醋酸丁酯50%、聚乙二醇30%、三乙醇胺15%、亞磷酸鹽5 %。
[0031]對實施例3所制得的導(dǎo)電銀膠進行性能的測試，體積電阻率為5X10—5Ω.cm，導(dǎo)熱系數(shù)約25.2W/m.Ko
[0032]同時，將實施例1?3所制得的導(dǎo)電膠室溫放置3個月后進行粘度的測試，粘度約48200mPa.s，可以看出制得的導(dǎo)電膠具有很好的粘度穩(wěn)定性。
【主權(quán)項】
1.一種大功率LED封裝用導(dǎo)電銀膠，其特征在于:各組分按重量份計，包括:導(dǎo)電銀鋁粉100份、環(huán)氧樹脂20?30份、乙烯基硅樹脂5?15份、三聚氰胺0.5?3份、DNP型抗氧劑2?6份、消泡劑1?5份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率LED封裝用導(dǎo)電銀膠，其特征在于:所述導(dǎo)電銀膠，按重量份計，還包括納米氧化鋅5?30份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率LED封裝用導(dǎo)電銀膠，其特征在于:所述的導(dǎo)電銀鋁粉由下列重量份的原料制成:納米銀粉100份、氮化鋁5?10份、鋁粉40?60份、甲基三乙氧基硅烷10?15份、丁酮5?10份;將各原料混合均勻，研磨均勻后進行干燥，然后轉(zhuǎn)移至煅燒爐中，在600?700°C下焙燒2?3小時，即制得導(dǎo)電銀鋁粉。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率LED封裝用導(dǎo)電銀膠，其特征在于:所述的消泡劑由以下組分組成:按質(zhì)量百分含量計，醋酸丁酯40%?60%、聚乙二醇15%?30 %、三乙醇胺5%?15%、亞磷酸鹽2%?5%。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大功率LED封裝用導(dǎo)電銀膠，其特征在于:所述的納米氧化鋅平均粒徑為50?lOOnm。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大功率LED封裝用導(dǎo)電銀膠，其特征在于:所述的納米銀粉平均粒徑為60?200nm。7.—種制備如權(quán)利要求1所述大功率LED封裝用導(dǎo)電銀膠的方法，其特征在于制備步驟如下: 1)導(dǎo)電銀鋁粉的制備 納米銀粉100份、氮化鋁5?10份、鋁粉40?60份、甲基三乙氧基硅烷10?15份、丁酮5?10份;將各原料混合均勻，研磨均勻后進行干燥，然后轉(zhuǎn)移至煅燒爐中，在600?700°C下焙燒2?3小時，即制得導(dǎo)電銀鋁粉； 2)導(dǎo)電銀膠的制備 按重量份計，將環(huán)氧樹脂20?30份、乙烯基硅樹脂5?15份、三聚氰胺0.5?3份、DNP型抗氧劑2?6份、消泡劑1?5份，攪拌均勻，緩慢加入導(dǎo)電銀鋁粉100份，攪拌均勻，真空除泡，制得所述大功率LED封裝用導(dǎo)電銀膠。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種大功率LED封裝用導(dǎo)電銀膠的制備方法，其特征在于:步驟2)中所述的消泡劑由以下組分組成:按質(zhì)量百分含量計，醋酸丁酯40%?60%、聚乙二醇15%?30%、三乙醇胺5%?15%、亞磷酸鹽2%?5%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大功率LED封裝用導(dǎo)電銀膠及其制備方法，屬于電子材料技術(shù)領(lǐng)域。該導(dǎo)電膠按質(zhì)量百分含量計，包括：導(dǎo)電銀鋁粉100份、環(huán)氧樹脂20～30份、乙烯基硅樹脂5～15份、三聚氰胺0.5～3份、DNP型抗氧劑2～6份、消泡劑1～5份。本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點在于：1)本發(fā)明導(dǎo)電銀膠配方中的導(dǎo)電銀鋁粉具有較好的分散穩(wěn)定性，本發(fā)明制得的導(dǎo)電銀膠具有電阻率低、熱導(dǎo)率高、粘結(jié)性能佳的優(yōu)點。2)本發(fā)明復(fù)配的消泡劑對于制備本發(fā)明的導(dǎo)電銀膠的過程中具有用量少、成本低等優(yōu)點。3)本發(fā)明的導(dǎo)電銀膠選用了平均粒徑為50～100nm納米氧化鋅，較好地分散于體系中，起到分散應(yīng)力、提高導(dǎo)電銀膠的粘度穩(wěn)定性和導(dǎo)熱能力。
【IPC分類】C09J163/00, C09J11/06, C09J183/07, C09J9/02
【公開號】CN105462533
【申請?zhí)枴緾N201610053255
【發(fā)明人】吳新麗, 宋淑蘊, 郭春景, 馮范, 鄭戈, 鄭文喜
【申請人】南陽理工學(xué)院
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2016年1月25日