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CN112037963B - 一种导电银浆及其制备方法 - Google Patents

一种导电银浆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种导电银浆及其制备方法,涉及导电银浆技术领域,其技术方案要点包括如下重量份的组分:树脂9‑11份;助剂4‑6份;银粉78‑83份;溶剂9‑11份。本发明通过采用适宜重量份的组分以组成制备该导电银浆的配方,添加由环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂组成的树脂,脂肪酸酰胺分散剂作为分散剂,进而使得获得的导电银浆具有稳定性高、固化温度低且显著降低合成工艺难度的效果。

Description

一种导电银浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及导电银浆技术领域,更具体地说它涉及一种导电银浆及其制备方法。
背景技术
银导电浆料分为两类:①聚合物银导电浆料(烘干或固化成膜,以有机聚合物作为粘接相);②烧结型银导电浆料(烧结成膜,烧结温度>500℃,玻璃粉或氧化物作为粘接相)。
在现有技术中,常温固化焊接场合的导电导热粘接,如石英晶体、红外热释电探测器、压电陶瓷、电位器、闪光灯管以及屏蔽、电路修补等,也可用于无线电仪器仪表工业作导电粘接;也可以代替锡膏实现导电粘接,有逐步取代传统的锡焊焊接的趋势,因此适用范围越来越广,且产量也随之逐步扩大。
然而目前的导电银浆由于配方中组成成分与相应组分的含量均未实现有效的结合,进而具有稳定性差导致的难以存储、固化温度高导致的使用难度大以及合成工艺复杂导致的生产制造成本高的问题,有待改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的第一个目的在于提供一种导电银浆,该导电银浆具有稳定性高以及便于生产制造的效果。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种导电银浆,包括如下重量份的组分:
树脂 9-11份;
助剂 4-6份;
银粉 78-83份;
溶剂 9-11份。
通过采用上述技术方案,采用适宜重量份的组分以组成制备该导电银浆的配方,进而使得获得的导电银浆具有稳定性高、固化温度低且显著降低合成工艺难度的效果。
本发明进一步设置为:所述树脂为环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂;且所述环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂按重量份比为2:1-2:0.5-1。
通过采用上述技术方案,双马来酰亚胺树脂具有优异的耐热性、电绝缘性、透波性、耐辐射、阻燃性,良好的力学性能和尺寸稳定性,在与环氧树脂和聚酰亚胺树脂相互协同时,通过其活性端基与环氧树脂和聚酰亚胺树脂相互结合,以在环氧树脂固化形成网状结构上增加树脂的整体结构致密度,以达到显著提升该导电银浆的稳定性的目的。
本发明进一步设置为:所述助剂包括分散剂与流平剂和偶联剂中的一种或两种。
通过采用上述技术方案,显著降低该导电银浆的生产制造难度。
本发明进一步设置为:所述分散剂为脂肪酸酰胺分散剂。
通过采用上述技术方案,脂肪酸酰胺分散剂在搅拌混合过程中释放酰胺基团,以起到增大摩擦的作用;与此同时,搅拌混合后的脂肪酸酰胺表面形成一层用于吸附极性基团的单层膜,以在提升树脂与溶剂的搅拌混合均匀度的同时,令均匀分散的脂肪酸酰胺分散剂结合相应部位的溶剂,以实现进一步提升树脂与溶剂的混合均匀度,并在银粉加入后,实现银粉的均匀分布的效果。
本发明进一步设置为:所述溶剂为有机溶剂,且所述银粉的直径为0.2-0.4μm。
通过采用上述技术方案,显著提升该导电银浆的导电效果,并起到有效提升该导电银浆稳定性的作用。
本发明的第二个目的在于提供一种导电银浆的制备方法,包括如下步骤:
步骤1、按重量份取9-11份树脂、4-6份助剂以及9-11份溶剂加入混料机内混合,获得混合胶体;
步骤2、控制混料机温度至120-140℃,静置2-3h;
步骤3、按重量份取78-83份银粉加入混料机内,在充分搅拌后获得导电胶;
步骤4、将导电胶依次经过研磨、分散、过滤后真空脱泡,即可获得导电银浆。
通过采用上述技术方案,获得具有稳定性高以及便于生产制造效果的导电银浆。
本发明进一步设置为:所述银粉为改性银粉,所述改性银粉的制备方法包括1)将银粉加入滚筒式球磨机内,并加入与银粉按重量份比为5:1且浓度为37.5的盐酸初步研磨;2)将初步研磨的银粉加入盘式烘干机内烘干;3)将烘干的银粉加入扁平式气流粉碎机内进一步粉碎;4)气流分级机筛选出相应颗粒大小的银粉,即为改性银粉。
通过采用上述技术方案,获得相应颗粒大小的银粉,且通过盐酸与银粉的混合有效去除银粉内杂质,提升改性银粉的纯度,进而达到显著提升该导电银浆的稳定性的目的。
本发明进一步设置为:所述树脂为按重量份比为2:1-2:0.5-1的环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂。
通过采用上述技术方案,双马来酰亚胺树脂具有优异的耐热性、电绝缘性、透波性、耐辐射、阻燃性,良好的力学性能和尺寸稳定性,在与环氧树脂和聚酰亚胺树脂相互协同时,通过其活性端基与环氧树脂和聚酰亚胺树脂相互结合,以在环氧树脂固化形成网状结构上增加树脂的整体结构致密度,以达到显著提升该导电银浆的稳定性的目的。
本发明进一步设置为:所述助剂包括分散剂与流平剂和偶联剂中的一种或两种。
通过采用上述技术方案,显著降低该导电银浆的生产制造难度。
本发明进一步设置为:所述分散剂为脂肪酸酰胺分散剂。
通过采用上述技术方案,脂肪酸酰胺分散剂在搅拌混合过程中释放酰胺基团,以起到增大摩擦的作用;与此同时,搅拌混合后的脂肪酸酰胺表面形成一层用于吸附极性基团的单层膜,以在提升树脂与溶剂的搅拌混合均匀度的同时,令均匀分散的脂肪酸酰胺分散剂结合相应部位的溶剂,以实现进一步提升树脂与溶剂的混合均匀度,并在银粉加入后,实现银粉的均匀分布的效果。
综上所述,本发明具有以下有益效果:通过采用适宜重量份的组分以组成制备该导电银浆的配方,通过添加由环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂组成的树脂,脂肪酸酰胺分散剂为分散剂,进而使得获得的导电银浆具有稳定性高、固化温度低且显著降低合成工艺难度的效果。
具体实施方式
以下针对本发明实施例的导电银浆及其制备方法进行具体说明:
一种导电银浆,包括如下重量份的组分:
树脂9-11份;
助剂 4-6份;
银粉 78-83份;
溶剂 9-11份。
其中,树脂为环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂;且所述环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂按重量份比为2:1-2:0.5-1。
助剂包括脂肪酸酰胺分散剂与流平剂和偶联剂中的一种或两种。
溶剂为有机溶剂,且银粉的直径为0.2-0.4μm。
一种导电银浆的制备方法,包括如下步骤:
步骤1、按重量份取9-11份树脂、4-6份助剂以及9-11份溶剂加入混料机内混合,获得混合胶体;
步骤2、控制混料机温度至120-140℃,静置2-3h;
步骤3、按重量份取78-83份银粉加入混料机内,在充分搅拌后获得导电胶;
步骤4、将导电胶依次经过研磨、分散、过滤后真空脱泡,即可获得导电银浆。
其中,银粉为改性银粉,且改性银粉的制备方法包括1)将银粉加入滚筒式球磨机内,并加入与银粉按重量份比为5:1且浓度为37.5的盐酸初步研磨;2)将初步研磨的银粉加入盘式烘干机内烘干;3)将烘干的银粉加入扁平式气流粉碎机内进一步粉碎;4)气流分级机筛选出相应颗粒大小的银粉,即为改性银粉。
且树脂为按重量份比为2:1-2:0.5-1的环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂。助剂包括脂肪酸酰胺分散剂与流平剂和偶联剂中的一种或两种。
实施例一
一种导电银浆,包括如下重量份的组分:
树脂 9份;
助剂 4份;
银粉 78份;
溶剂 9份。
其中,树脂为环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂;且所述环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂按重量份比为2:1:0.5。
助剂包括脂肪酸酰胺分散剂、流平剂和偶联剂。
溶剂为有机溶剂,且银粉的直径为0.2-0.4μm。
一种导电银浆的制备方法,包括如下步骤:
步骤1、按重量份取9份树脂、4份助剂以及9份溶剂加入混料机内混合,获得混合胶体;
步骤2、控制混料机温度至120℃,静置2h;
步骤3、按重量份取78份银粉加入混料机内,在充分搅拌后获得导电胶;
步骤4、将导电胶依次经过研磨、分散、过滤后真空脱泡,即可获得导电银浆。
其中,银粉为改性银粉,且改性银粉的制备方法包括1)将银粉加入滚筒式球磨机内,并加入与银粉按重量份比为5:1且浓度为37.5的盐酸初步研磨;2)将初步研磨的银粉加入盘式烘干机内烘干;3)将烘干的银粉加入扁平式气流粉碎机内进一步粉碎;4)气流分级机筛选出相应颗粒大小的银粉,即为改性银粉。
且树脂为按重量份比为2:1:0.5的环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂。助剂包括脂肪酸酰胺分散剂、流平剂和偶联剂。
实施例二
一种导电银浆,包括如下重量份的组分:
树脂10份;
助剂5份;
银粉80份;
溶剂10份。
其中,树脂为环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂;且所述环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂按重量份比为2:1.5:0.75。
助剂包括脂肪酸酰胺分散剂、流平剂和偶联剂。
溶剂为有机溶剂,且银粉的直径为0.2-0.4μm。
一种导电银浆的制备方法,包括如下步骤:
步骤1、按重量份取10份树脂、5份助剂以及10份溶剂加入混料机内混合,获得混合胶体;
步骤2、控制混料机温度至130℃,静置2.5h;
步骤3、按重量份取80份银粉加入混料机内,在充分搅拌后获得导电胶;
步骤4、将导电胶依次经过研磨、分散、过滤后真空脱泡,即可获得导电银浆。
其中,银粉为改性银粉,且改性银粉的制备方法包括1)将银粉加入滚筒式球磨机内,并加入与银粉按重量份比为5:1且浓度为37.5的盐酸初步研磨;2)将初步研磨的银粉加入盘式烘干机内烘干;3)将烘干的银粉加入扁平式气流粉碎机内进一步粉碎;4)气流分级机筛选出相应颗粒大小的银粉,即为改性银粉。
且树脂为按重量份比为2:1.5:0.75的环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂。助剂包括脂肪酸酰胺分散剂、流平剂和偶联剂。
实施例三
一种导电银浆,包括如下重量份的组分:
树脂 11份;
助剂 6份;
银粉 83份;
溶剂 11份。
其中,树脂为环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂;且所述环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂按重量份比为2:2:1。
助剂包括脂肪酸酰胺分散剂、流平剂和偶联剂。
溶剂为有机溶剂,且银粉的直径为0.2-0.4μm。
一种导电银浆的制备方法,包括如下步骤:
步骤1、按重量份取11份树脂、6份助剂以及11份溶剂加入混料机内混合,获得混合胶体;
步骤2、控制混料机温度至140℃,静置3h;
步骤3、按重量份取83份银粉加入混料机内,在充分搅拌后获得导电胶;
步骤4、将导电胶依次经过研磨、分散、过滤后真空脱泡,即可获得导电银浆。
其中,银粉为改性银粉,且改性银粉的制备方法包括1)将银粉加入滚筒式球磨机内,并加入与银粉按重量份比为5:1且浓度为37.5的盐酸初步研磨;2)将初步研磨的银粉加入盘式烘干机内烘干;3)将烘干的银粉加入扁平式气流粉碎机内进一步粉碎;4)气流分级机筛选出相应颗粒大小的银粉,即为改性银粉。
且树脂为按重量份比为2:2:1的环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂。助剂包括脂肪酸酰胺分散剂、流平剂和偶联剂。
实施例四
实施例四与实施例一的不同之处在于,实施例四中的助剂包括脂肪酸酰胺分散剂和流平剂。
实施例五
实施例五与实施例一的不同之处在于,实施例五中的助剂包括脂肪酸酰胺分散剂和偶联剂。
实施例六
实施例六与实施例一的不同之处在于,实施例六中的树脂为按重量份比为2:2:0.5的环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂。
实施例七
实施例七与实施例一的不同之处在于,实施例七中的树脂为按重量份比为2:1:1的环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂。
对比例一
对比例一与实施例一的不同之处在于,对比例一中直接添加银粉,该银粉的直径为0.2-0.8μm。
对比例二
对比例二与实施例一的不同之处在于,对比例二中的树脂为环氧树脂。
对比例三
对比例三与实施例一的不同之处在于,对比例三中未添加脂肪酸酰胺分散剂。
对实施例一至七以及对比例一至三进行性能试验测试,分别采用常规技术手段测量其粘度、粘结强度以及热分解温度,如下表一所示。
表一:导电银浆性能试验测试结果
测试项目 粘度(Pas) 粘结强度(MPa) 热分解温度(℃)
实施例一 23.6 29.2 375
实施例二 24.1 30.3 389
实施例三 23.5 29.6 371
实施例四 23.3 28.3 376
实施例五 23.2 28.7 382
实施例六 24.0 29.8 387
实施例七 23.5 28.6 373
对比例一 26.3 22.7 323
对比例二 25.9 23.3 316
对比例三 26.1 21.6 322
综上所述,结合表一的实验数据结果,本申请通过采用适宜重量份的组分以组成制备该导电银浆的配方,由于双马来酰亚胺树脂具有优异的耐热性、电绝缘性、透波性、耐辐射、阻燃性,良好的力学性能和尺寸稳定性,在与环氧树脂和聚酰亚胺树脂相互协同时,通过其活性端基与环氧树脂和聚酰亚胺树脂相互结合,以在环氧树脂固化形成网状结构上增加树脂的整体结构致密度,以达到显著提升该导电银浆的稳定性的目的;且通过脂肪酸酰胺分散剂在搅拌混合过程中释放酰胺基团,以起到增大摩擦的作用;与此同时,搅拌混合后的脂肪酸酰胺表面形成一层用于吸附极性基团的单层膜,以在提升树脂与溶剂的搅拌混合均匀度的同时,令均匀分散的脂肪酸酰胺分散剂结合相应部位的溶剂,以实现进一步提升树脂与溶剂的混合均匀度,并在银粉加入后,实现银粉的均匀分布的效果;进而在采用相应的方法下获得相应颗粒大小的改性银粉,且通过盐酸与银粉的混合有效去除银粉内杂质,提升改性银粉的纯度,进而达到显著提升该导电银浆的稳定性的目的;以使得获得的导电银浆具有稳定性高、固化温度低且显著降低合成工艺难度的效果,进而使得该导电银浆具有稳定性高以及便于生产制造的效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例,本发明的保护范围并不仅仅局限于上述实施例,但凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干修改和润饰,这些修改和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种导电银浆,其特征在于,包括如下重量份的组分:
树脂 9-11份;
助剂 4-6份;
银粉 78-83份;
溶剂 9-11份;
其中,所述导电银浆的制备方法包括如下步骤:
步骤1、按重量份取9-11份树脂、4-6份助剂以及9-11份溶剂加入混料机内混合,获得混合胶体;
步骤2、控制混料机温度至120-140℃,静置2-3h;
步骤3、按重量份取78-83份银粉加入混料机内,在充分搅拌后获得导电胶;
步骤4、将导电胶依次经过研磨、分散、过滤后真空脱泡,即可获得导电银胶;
所述树脂为环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂;且所述环氧树脂、双马来酰亚胺树脂以及聚酰亚胺树脂按重量份比为2:1-2:0.5-1;所述助剂包括分散剂与流平剂和偶联剂中的一种或两种;所述分散剂为脂肪酸酰胺分散剂;所述溶剂为有机溶剂,且所述银粉的直径为0.2-0.4μm。
2.根据权利要求1所述的一种导电银浆,其特征在于:所述银粉为改性银粉,所述改性银粉的制备方法包括1)将银粉加入滚筒式球磨机内,并加入与银粉按重量份比为5:1且浓度为37.5的盐酸初步研磨;2)将初步研磨的银粉加入盘式烘干机内烘干;3)将烘干的银粉加入扁平式气流粉碎机内进一步粉碎;4)气流分级机筛选出相应颗粒大小的银粉,即为改性银粉。
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