專利名稱：一種原位合成制備銀導電膠的方法
技術領域：
本發明涉及導電膠，特別涉及一種原位合成制備銀導電膠的方法。
背景技術：
近年來，Sn-Pb焊料作為電子元器件的主要連接材料，其焊接溫度高、對環境危害 大，無法滿足節距很小的工作環境等缺點逐漸顯現出來，導電膠作為Sn-Pb電子封裝材料 的替代品，主要應用在液晶顯示器上，慢慢的發展到筆記本電腦、手機等電子產品的集成電 路(IC)連接上，隨著其應用范圍的不斷發展，導電膠必將會成為Sn-H3焊料的替代品。現 有技術中存在的導電膠的導電填料主要為金屬粉末類Cu、Ni、Au、Ag或者金屬混合物，相 比Cu，M系的金屬，Ag化學性質較穩定，同時具有良好的電學熱學性能使其成為目前研究 最多的導電填料。已經報道采用納米級銀粒子、銀納米線，鍍銀納米粒子或是納米纖維等作為導電 填料提高導電膠的導電性或是降低導電膠的成本，如中國專利CN1948814和CN101215450， 導電膠是由于填充的導電粒子在樹脂固化過程中形成導電網絡，而具有導電的能力，現在 使用的導電膠主要是在有機聚合物基體添加預先制備好的導電填料，使其具有與金屬相近 的導電性能，但是上述制備導電膠的過程中，存在著很明顯的缺點納米制備的條件較為苛 刻，后處理工藝較為復雜，難以達到大規模生產的要求。本發明通過配制適當的溶液，直接微波加熱反應，得到導電膠，目前國內還無此類 似的文章和專利，這一方法能解決了目前存在的諸多問題，因此具有良好的發展前景，對納 米材料的生產和應用也有較大的推動作用。

發明內容
本發明的目的提供一種工藝較為簡單的原位合成制備導電膠的方法。本發明采用的技術步驟的方案如下 一材料配比
純度>98% (質量百分數)的硝酸銀；
純度>90% (質量百分數)的多羥基液態有機物；
純度>90% (質量百分數)的乙醇；
工業級環氧樹脂；
工業級酸酐型固化劑；
工業級酸酐類固化促進劑；
工業級2-乙基4甲基咪唑；
以上試劑均沒有經過純化處理。二制備過程
1、將硝酸銀溶于乙醇和多羥基液態有機物(體積比為1:廣1:5)的混合溶液中，攪拌均 勻，配成溶液1，硝酸銀的物質的量的濃度為lmol/廣4mol/L ；2、將環氧樹脂加入到步驟1配置好的溶液1中，攪拌均勻，放入微波爐，在頻率為 2. 45GHZ,功率為320 480W的微波下輻照2 4. 5分鐘，得到溶液2，其中環氧樹脂的加 入量為溶液1重量的20% 30% ；
3、除去溶液2中的乙醇后，向溶液2中加入酸酐型固化劑和酸酐類固化促進劑，攪拌均 勻，固化得到導電膠。所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂E51、雙酚A型環氧樹脂E44或雙酚A型環氧樹 脂EP0N828。所述的酸酐型固化劑為甲基四氫苯酐或者甲基六氫苯酐，其加入量為除去乙醇后 溶液2重量的3飛％，所述的酸酐類固化促進劑為2-乙基-4-甲基咪唑或2，4，6-三(二甲胺 基甲基)苯酚(DMP-30)，其加入量為除去乙醇后溶液2重量的0. 19Γ0. 5%。所述的固化條件為先在80°C下固化池，再在160°C下固化4h。所述的多羥基液態有機物為乙二醇或丙三醇。本發明具有的有益效果是
(1)該制備方法簡單、原料易得、成本低，在很寬的反應條件范圍內均可重復制備出性 能優異的導電膠；
(2)該制備方法解決了納米制備過程中的后處理問題，產量低等一系列的缺點，而與同 類方法相比，這種方法反應條件較為均勻，與兩步法制備導電膠有著巨大的進步；
(3)該制備方法同樣適用于以醋酸銀、乙酸銀等為原料，以丙三醇及其它多羥基有機物 為反應試劑的反應。


圖1是原位法制備導電膠固化后的斷面SEM圖，從圖中可以清楚的看出，銀粒子的 存在，但是銀顆粒分布的不是很均勻，表面被環氧樹脂覆蓋；
圖2是按照實施例一、二、三制備的銀導電膠的XRD圖片；原位法制備得到的導電膠，固
化后測得的XRD譜圖。圖中2 分
別為38.1°、44.3°、64.4°和77. 5°時出現的四個峰，分別對應銀的(111)，(200)，(220) 和(311)晶面，這表明經過微波處理，銀離子已經還原為單質銀，并且銀的晶體為面心立方結構。
具體實施例方式實施例1
(1)配制lmol/L的硝酸銀溶液，將硝酸銀分散在IOml的乙醇和IOml的乙二醇的混合 溶液中，配成溶液1 ；
(2)將環氧樹脂(硝酸銀溶液質量的20%)加入到溶液1中，攪拌均勻，放置到微波爐中， 在頻率為2. 45GHZ，功率為320W的微波下輻照2分鐘，在80°C下靜置一個小時，以除去溶液 中的乙醇；
(3)向靜置后的溶液中，加入3%的甲基四氫苯酐(固化劑)、0.1%2-乙基-4-甲基咪唑 (固化促進劑)，混合均勻，固化條件為80°C，2h ；160°C，4h，得到本發明所述的導電膠。
實施例2:
(1)配制2mol/L的硝酸銀溶液，將硝酸銀分散在5ml的乙醇和25ml的丙三 醇的混合溶液中，配成溶液1 ；
(2)將環氧樹脂(硝酸銀溶液質量的25%)加入到溶液1中，攪拌均勻，放置到微波爐中， 在頻率為2. 45GHZ，功率為320W的微波下輻照3分鐘，在80°C下靜置一個小時，以除去溶液 中的乙醇；
(3)向靜置后的溶液中，加入4%的甲基六氫苯酐(固化劑)、0.3%2-乙基-4-甲基咪唑 (固化促進劑)，混合均勻，固化條件為80°C，ai;16(TC，4h，得到本發明所述的導電膠。實施例3:
(1)配制4mol/L的硝酸銀溶液，將硝酸銀分散在IOml的乙醇和30ml的乙二醇的 混合溶液中，配成溶液1 ；
(2)將環氧樹脂(硝酸銀溶液質量的30%)加入到溶液1中，攪拌均勻，放置到微波爐中， 在頻率為2. 45GHZ,功率為320W的微波下輻照4. 5分鐘，在80°C下靜置一個小時，以除去溶 液中的乙醇；
(3)向靜置后的溶液中，加入5%的甲基四氫苯酐(固化劑)、0.5%2，4，6_三(二甲胺基甲 基)苯酚(固化促進劑)，混合均勻，固化條件為801，211;1601，411，得到本發明所述的導電膠。
權利要求
1.一種原位合成制備銀導電膠的方法，步驟如下(1)將硝酸銀溶于乙醇和多羥基液態有機物的混合溶液中，攪拌均勻，配成溶液1，硝酸 銀的物質的量的濃度為lmol/廣4mol/L ；(2)將環氧樹脂加入到溶液1中，攪拌均勻，放入微波爐，在頻率為2.45GHZ，功率為 320 480W的微波下輻照2 4. 5分鐘，得到溶液2，其中環氧樹脂的加入量為溶液1重量 的 20% 30% ；(3)除去溶液2中的乙醇后，向溶液2中加入酸酐型固化劑和酸酐類固化促進劑，攪拌 均勻，固化得到導電膠。
2.如權利要求1所述的一種原位合成制備銀導電膠的方法，其特征在于所述乙醇和 多羥基液態有機物的混合溶液中乙醇與多羥基液態有機物的體積比為1:廣1:5。
3.如權利要求1或2所述的一種原位合成制備銀導電膠的方法，其特征在于所述多 羥基液態有機物為乙二醇或丙三醇。
4.如權利要求1所述的一種原位合成制備銀導電膠的方法，其特征在于所述環氧樹 脂為雙酚A型環氧樹脂E51、雙酚A型環氧樹脂E44或雙酚A型環氧樹脂EPON擬8。
5.如權利要求1所述的一種原位合成制備銀導電膠的方法，其特征在于所述的酸酐 型固化劑為甲基四氫苯酐或者甲基六氫苯酐，其加入量為除去乙醇后溶液2重量的3 5%，所述的酸酐類固化 促進劑為2-乙基-4-甲基咪唑或2，4，6_三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)，其加入量為除 去乙醇后溶液2重量的0. 19Γ0. 5%。
6.如權利要求1所述的一種原位合成制備銀導電膠的方法，其特征在于所述的固化 條件為先在80°C下固化池，再在160°C下固化4h。
全文摘要
本發明涉及導電膠，特別涉及一種原位合成制備銀導電膠的方法，具體為將硝酸銀溶于乙醇和多羥基液態有機物的混合溶液中，攪拌均勻，配成溶液1，硝酸銀的物質的量的濃度為1mol/L~4mol/L；將環氧樹脂加入到步驟1配置好的溶液1中，攪拌均勻，放入微波爐，在頻率為2.45GHz,功率為320～480W的微波下輻照2～4.5分鐘，得到溶液2，其中環氧樹脂的加入量為溶液1重量的20%～30%；除去溶液2中的乙醇后，向溶液2中加入酸酐型固化劑和酸酐類固化促進劑，攪拌均勻，固化得到導電膠。本發明解決了納米制備過程中的后處理問題，產量低等一系列的缺點，而與同類方法相比，這種方法反應條件較為均勻，與兩步法制備導電膠有著巨大的進步。
文檔編號B22F9/24GK102093833SQ20101057484
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月6日 優先權日2010年12月6日
發明者吳海平, 夏艷平, 李斌, 陶宇, 陶新永 申請人:常州合潤新材料科技有限公司, 常州大學