CN102634312A - 一种用于led封装的镀银粉末导电胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于LED封装的镀银粉末导电胶及其制备方法，包括以下重量百分含量的组分：镀银粉末75～90％、环氧树脂4～12％、环氧稀释剂3～10％、添加剂3～7％。制备步骤包括1)将环氧树脂和环氧稀释剂在室温下混合3～30分钟；2)将添加剂加入到步骤1)制得的混合物中，室温下混合3～30分钟；3)将镀银粉末加入步骤2)制得的混合物中，于室温下施加真空混合，即制得所述镀银粉末导电胶。本发明的镀银粉末导电胶制备简单，成本低，具有良好、稳定的导电性能和导热性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种镀银粉末导电胶及其制备方法，特别涉及用于LED封装的镀银粉末导电胶及其制备方法。
背景技术
与传统光源相比，LED照明具有明显的体积小、节能、环保、耐用等优势，近些年得到了快速的推广和广泛的应用。LED照明是室内照明、景观照明、车辆照明等领域未来的发展趋势。
LED芯片封装技术是LED器件制造的核心技术之一。在LED芯片封装工艺中，普遍采用导电胶将芯片和基底材料粘结起来以固定芯片，并实现导电连接和散发热量的作用。传统的导电胶大都使用银粉作为导电导热填料，而导电胶成本的高低主要取决于银粉。但随着工业界对银等贵金属需求的日益旺盛，银粉的价格一直在不断攀升，导致传统导电胶在LED芯片封装工艺中成本所占比重明显上升。虽然国内目前已经出现了一些新型导电胶产品，但基本使用银粉作为填料，成本控制并不明显。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、导电和导热性能优异的用于LED封装的镀银粉末导电胶及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于LED封装的镀银粉末导电胶及其制备方法，包括以下重量百分含量的组分：镀银粉末75～90％、环氧树脂4～12％、环氧稀释剂3～10％、添加剂3～7％。
本发明的有益效果是：镀银粉末是一类表面镀有一层金属银的粉末材料，成本明显低于纯银粉末，并且本发明镀银粉末导电胶制备简单，可通过改变导电胶中不同型号的低成本镀银导电粉末之间的合理搭配，实现良好、稳定的导电性能和导热性能。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述镀银粉末包括镀银铜粉、镀银镍粉或镀银铝粉中的任意一种或几种的混合；所述环氧树脂包括双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、丙烯酸改性环氧树脂、有机硅改性环氧树脂中的任意一种或几种的混合；所述添加剂包括固化剂、固化促进剂和偶联剂，其重量比为：2～3∶0.5～2∶0.5～2。
进一步，所述镀银粉末为片状、树枝状、球状或上述任意形状的混合，粒径范围为0.3～100μm。
进一步，所述环氧稀释剂为1，4-丁二醇缩水甘油醚、新戊二醇缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚、二乙二醇缩水甘油醚、1，4-环己烷二醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚中的任意一种或几种的混合。
进一步，所述固化剂为双氰胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯醚、二氨基二苯砜中的任意一种或几种的混合。
进一步，所述固化促进剂为2-十一烷基咪唑、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-4，5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑、2，4-二氨基-6-(2-十一烷基咪唑-1-乙基)-S-三嗪中的任意一种或几种的混合。
进一步，所述偶联剂为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-氨丙基三羟基硅烷，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任意一种或几种的混合。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：
一种用于LED封装的镀银粉末导电胶的制备方法，包括以下步骤：
1)将环氧树脂和环氧稀释剂混合3分钟～30分钟；
2)将添加剂加入到步骤1)制得的混合物中，混合3～30分钟；
3)将镀银粉末分别加入步骤2)制得的混合物中，施加真空混合。
进一步，还可以包括以下步骤：在加入镀银粉末之前，在三辊研磨机上进行研磨。
采用上述进一步方案的有益效果是：能够使混合物分散均匀细腻，避免由于固体原料颗粒不易于分散导致的分散不均匀。
进一步，上述步骤是在室温下进行的。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
然后按照以下步骤制备镀银粉末导电胶：
1)将环氧树脂和环氧稀释剂在室温下混合10分钟；
其中，所述环氧树脂占配方总重量的4～12％，所述环氧稀释剂占配方总重量的3～10％；
2)将添加剂加入到步骤1)制得的混合物中，室温下混合10分钟；
其中，所述添加剂包括占配方总重量2～3％的固化剂、占配方总重量0.5～2％的固化促进剂和偶联剂。
3)将步骤2)制得的混合物在三辊研磨机上于室温下进行研磨成为细腻均匀混合物；
4)将镀银粉末分别加入步骤3)制得的混合物中，于室温下施加真空混合30分钟，即得到所述镀银粉末导电胶；
其中，所述镀银粉末占配方总重量的75～90％，粒径范围为0.3～100μm，优选的粒径范围为0.5～50μm，更加优选的范围为1.0～25μm。
按照上述制备镀银粉末导电胶的制备步骤，根据以下实施例1至6配方组分(重量百分比％)来进一步描述本发明。
表1实施例1至6配方组分％(重量百分比)
性能测试
将上述实施例所得镀银粉末导电胶在固化条件为175℃的烘箱内放置1小时，然后进行导热率和导电率性能测试。其中，导热率的测试依照ASTMC518标准来进行，导电率的测试依照ASTM D257标准来进行。
表2镀银粉末导电胶导热率和导电率性能测试结果
从镀银粉末导电胶测试结果可以看出：镀银粉末导电胶的导电性能和导热性能主要是通过固化后胶体中的导电镀银粉末之间的多点接触建立起良好的电流和热流的通路来实现，镀银粉末导电胶良好的导电和导热性能可以通过导电粉末的优化配比设计来实现，完全可以满足LED芯片封装时对导电胶的性能要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于LED封装的镀银粉末导电胶，其特征在于，包括以下重量百分含量的组分：镀银粉末75～90％、环氧树脂4～12％、环氧稀释剂3～10％、添加剂3～7％。
2.根据权利要求1所述的用于LED封装的镀银粉末导电胶，其特征在于，所述镀银粉末包括镀银铜粉、镀银镍粉或镀银铝粉中的任意一种或几种的混合；所述环氧树脂包括双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、丙烯酸改性环氧树脂、有机硅改性环氧树脂中的任意一种或几种的混合；所述添加剂包括固化剂、固化促进剂和偶联剂，其重量比为：2～3∶0.5～2∶0.5～2。
3.根据权利要求1或2所述的用于LED封装的镀银粉末导电胶，其特征在于，所述镀银粉末为片状、树枝状、球状或上述任意形状的混合，粒径范围为0.3～100μm。
4.根据权利要求1所述的用于LED封装的镀银粉末导电胶，其特征在于，所述环氧稀释剂为1，4-丁二醇缩水甘油醚、新戊二醇缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚、二乙二醇缩水甘油醚、1，4-环己烷二醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚中的任意一种或几种的混合。
5.根据权利要求2所述的用于LED封装的镀银粉末导电胶，其特征在于，所述固化剂为双氰胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯醚、二氨基二苯砜中的任意一种或几种的混合。
6.根据权利要求2所述的用于LED封装的镀银粉末导电胶，其特征在于，所述固化促进剂为2-十一烷基咪唑、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-4，5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑、2，4-二氨基-6-(2-十一烷基咪唑-1-乙基)-S-三嗪中的任意一种或几种的混合。
7.根据权利要求2所述的用于LED封装的镀银粉末导电胶，其特征在于，所述偶联剂为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-氨丙基三羟基硅烷，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任意一种或几种的混合。
8.一种用于LED封装的镀银粉末导电胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将环氧树脂和环氧稀释剂混合3～30分钟；
2)将添加剂加入到步骤1)制得的混合物中，混合3～30分钟；
3)将镀银粉末加入步骤2)制得的混合物中，施加真空混合。
9.根据权利要求8所述的用于LED封装的镀银粉末导电胶的制备方法，其特征在于，还可以包括以下步骤：在加入镀银粉末之前，在三辊研磨机上进行研磨。
10.根据权利要求8至9所述的用于LED封装的镀银粉末导电胶的制备方法，其特征在于，所述步骤是在室温下进行的。
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