专利名称：一种环氧铜胶及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及LED导电、散热用粘合剂及其制备方法，特别是一 种环氧铜胶及其制备方法和应用。
背景技术：
发光二极管(简称LED)的散热问题一直制约着LED的发展 和应用，在当前的散热材料方面，主要采用的是散热硅脂。但是散热硅脂导热系数往往比较低、和基材的粘结不牢靠，需要螺丝进行固定， 给加工带来了诸多不便。当前，LED与基板的连接往往采用铅锡焊料，但该材料中含有 大量的铅，铅是一种有毒物质，它不仅危害人类的健康，还污染环境； 同时，Pb/Sn焊料应用时往往需要180。C以上的高温，但随着电子组 装技术微型化的发展，以及集成度的不断提高和体积的趋小化，对于 粘结和封装材料的导热、导电等性能的要求越来越高，迫切需要开发 新型的连接材料。同时，铅锡焊料应用中存在容易虛焊、漂移等缺陷。发明内容本发明的目的是提供一种环氧铜胶及其制备方法和应用，主要解决现有技术中采用锡膏及导热硅脂所存在的缺陷，克服了铜粉在空气中容易氧化的缺点；固化条件与导电性能、粘着性能更好的匹配，适 合于丝印及点胶的工业化生产，提高了产品性能的稳定性和应用性。 为解决上述技术问题，本发明是这样实现的一种环氧铜胶，其特征在于它由按照重量百分比的如下组分组成铜粉环氧树脂增韧剂固化剂促进剂溶剂其他添力口剂70-80%;6-15%;2-10%;2-6%;1-3%;0-8%;1扁2%。所述的环氧铜胶，其特征在于所述的铜粉的粒径为5 30jLim,松 装密度为0.7~2.5g/ml。所述的环氧铜胶，其特征在于所述的环氧树脂选自双酚A环氧 树脂、双酚F环氧树脂或缩水甘油酯环氧树脂中的一种或几种。所述的环氧铜胶，其特征在于所述的增韧剂选自聚氨酯、弹性体、 丁腈橡胶中的一种或几种。所述的环氧铜胶，其特征在于所述的固化剂是双氰胺类或酸酐类 潜伏性固化剂。所述的环氧铜胶，其特征在于所述的促进剂为咪唑类化合物。 所述的环氧铜胶，其特征在于所述的溶剂选自丙酮、邻苯二曱酸二丁酯(简称DBP)、环己酮、苯乙烯中的一种或几种。所述的环氧铜胶，其特征在于所述的添加剂选自偶联剂、抗氧剂、消泡剂、触变剂中的一种或几种一种如上所述的环氧铜胶的制备方法，其特征在于制备过程是按重量百分比进行配料，在环氧树脂中加入增韧剂，充分混合后依次加入固化剂、促进剂、溶剂及他添加剂，在搅拌机中再混合20-30min;再加入铜粉，混合均匀；最后将该混合物在三辊研磨机上进行研磨，得到胶体的颗粒粒径为4-20jim,粘度为100000-400000cps，制得环氧铜胶产品。如上所述的环氧铜胶应用于电子产品的散热、粘结及导电，特别 是在LED领域。藉由上述技术方案，本发明具有的技术效果是1、 与现有技术相比，本发明采用环氧和金属铜粉共混的体系，解决了导电性、导热性及粘结性共存的问题；通过增韧剂、抗氧剂的 选择，克服了胶体固化后易老化、沖击强度低的问题；通过溶剂的问 题，解决了粘度的问题，使应用更加容易；通过各组分的优化配比， 制备工艺的改善，解决了综合性能不佳的问题。2、 通过本发明的实施，可以使铜胶的导热、导电、粘结更好的 体现出来，更适合于工业化生产，提高胶体的存储时间和产品的可靠 性。具体地说，该胶体的固化温度低、固化时间短；导热系数可达20w/m.k,体积电阻达4.0X10-Sn/cn^以上，强度达20MPa以上。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，对本发明进一步说明实施例1一种LED用环氧铜胶，该环氧铜胶的原材料配方包括以下组分 及重量百分数含量铜粉 70%;环氧树脂 15%;增韧剂 2°/。；固4匕剂 6%;促进剂 3%;溶剂 3%;添加剂 1%。所述的铜粉的粒径为5-3(Him，松装密度为0.7~2.5g/ml;所述的 环氧树脂选自双酚A环氧树脂；所述的增韧剂选自聚氨酯和丁腈橡 胶的混合物，重量分数比为2: 2;所述的固化剂为双氰胺类潜伏性 固化剂；所述的促进剂为硝酸咪康唑；所述的溶剂为DBP;所述的 添加剂包括偶联剂、抗氧剂、触变剂，三者的配比为1: 0.2: 1.2， 所述偶联剂为硅烷偶联剂？氨丙基三乙氧基硅烷(简称KH-550 )，抗 氧剂为三壬基化苯基亚磷酸酯(简称TNPP),触变剂为纳米白炭黑。上述LED环氧铜胶的制备方法，该方法包括如下工艺步骤 (1 )胶体的配制首先称量重量分数为15%的环氧树脂、2%的增韧剂在搅拌机中 充分混合均匀；按重量的6%称取固化剂、3%称取促进剂，加入上述 体系再进行搅拌混合20-30分钟，待用；再按重量的3%称量溶剂、 1%称量其他添加剂，加入上述物料中搅拌均匀。将铜粉按原料重量的70%进行称量，然后将铜粉加入基体中在混 合机中充分混合30分钟，得到均匀的胶体。 (2)胶体的生产将(1)中得到的胶体在三辊混炼机上进行研磨，控制好温度和 辊间距，达到胶体的颗粒粒径为4-20拜，粘度为100000-200000cps, 制得LED用环氧铜胶产品。实施例2一种LED用环氧铜月交 及重量百分数含量 铜粉 环氧树脂 增韧剂 固化剂 促进剂 溶剂,该环氧铜胶的原材料配方包括以下组分72%;6%;戰2%;1%;8%;所述的铜粉的粒径为5~30pm,松装密度为0.7~2.5g/ml;所述的 环氧树脂选自双酚F环氧树脂；所述的增韧剂选自聚氨酯；所述的固 化剂为酸酐类潜伏性固化剂；所述的促进剂为咪唑类；所述的溶剂为 环己酮；所述的添加剂包括偶联剂、抗氧剂、触变剂，三者的配比为 1: 0.2: 1.2，所述偶联剂为KH-550,抗氧剂为TNPP,触变剂为纳 米白炭黑。上述LED环氧铜胶的制备方法，该方法包括如下工艺步骤(1) 胶体的配制首先称量重量分数为6%的环氧树脂、10%的增韧剂在搅拌才几中 充分混合均匀；按重量的2%称取固化剂、1%称取促进剂，加入上述 体系再进行搅拌混合20-30分钟，待用；再按重量的8。/。称量溶剂、 1%称量其他添加剂，加入上述物料中搅拌均匀。将金属铜粉按原料重量的72%进行称量，然后将铜粉加入基体中 在混合机中充分混合30分钟，得到均勾的胶体。(2) 胶体的生产将(1)中得到的胶体在三辊混炼机上进行研磨，控制好温度和 辊间距，达到胶体的颗粒粒径为4-20拜，粘度为100000-300000cps， 制得LED用环氧铜胶产品。实施例3一种LED用环氧铜胶，该环氧铜胶的原材料配方包括以下组分及重量百分数含量:铜粉 80%;环氧树脂 8%;增韧剂 7%;固4匕剂 2%;促进剂 1%;溶剂 0%;添加剂 2%。所述的铜粉的粒径为5~30拜，+>装密度为0.7~2.5g/ml;所述的 环氧树脂选自双酚A环氧树脂；所述的增韧剂选自液态丁腈橡胶； 所述的固化剂为双氰胺类潜伏性固化剂；所述的促进剂为硝酸咪康 唑；所述的溶剂为丙酮；所述的添加剂包括偶联剂、抗氧剂、触变剂、 消泡剂，四者的配比为1: 0.2: 1.2: 0.5，所述偶联剂为KH-560, 抗氧剂为TNPP，触变剂为纳米白炭黑，消泡剂为有枳^圭消泡剂。上述LED环氧铜胶的制备方法，该方法包括如下工艺步骤 (1 )胶体的配制首先称量重量分数为8%的环氧树脂、7%的增韧剂在搅拌^1中充 分混合均匀；按重量的2%称取固化剂、1%称取促进剂，加入上述体 系再进行搅拌混合20-30分钟，待用；再按重量的2%称量其他添加 剂，加入上述物料中搅拌均匀。将金属铜粉按原料重量的80%进行称量，然后将铜粉加入基体中 在混合机中充分混合30分钟，得到均匀的胶体。(2)胶体的生产将(1)中得到的胶体在三辊混炼机上进行研磨，控制好温度和 辊间距，达到胶体的颗粒粒径为4-20pm，粘度为200000-300000cps， 制得LED用环氧铜胶产品。需要补充说明的是，上述产品和方法中(1) 环氧树脂可以选自双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂或缩 水甘油酯环氧树脂中的 一种或几种。(2) 增韧剂可以选自聚氨酯、弹性体、丁腈橡胶中的一种或几种。(3) 固化剂可以是双氰胺类或酸酐类潜伏性固化剂。 (4 )促进剂可以为咪唑类化合物。(5) 溶剂可以选自丙酮、DBP、环己酮、苯乙烯中的一种或几种。(6) 添加剂可以选自偶联剂、抗氧剂、消泡剂、触变剂中的一 种或几种。(7) 环氧铜胶可以应用于电子产品的散热、粘结及导电，特别 是在LED领域。综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的 实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴'
权利要求
1、一种环氧铜胶，其特征在于它由按照重量百分比的如下组分组成铜粉70-80％；环氧树脂6-15％；增韧剂 2-10％；固化剂 2-6％；促进剂 1-3％；溶剂0-8％；其他添加剂 1-2％。
2、 根据权利要求1所述的环氧铜胶，其特征在于所述的铜粉的 粒径为5 30ym,松装密度为0.7~2.5g/ml。
3、 根据权利要求1所述的环氧铜胶，其特征在于所述的环氧树 脂选自双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂或缩水甘油酯环氧树脂中 的一种或几种。
4、 根据权利要求1所述的环氧铜胶，其特征在于所述的增韧剂 选自聚氨酯、弹性体、丁腈橡胶中的一种或几种。
5、 根据权利要求1所述的环氧铜胶，其特征在于所述的固化剂 是双氰胺类或酸酐类潜伏性固化剂。
6、 根据权利要求1所述的环氧铜胶，其特征在于所述的促进剂为。米哇类化合物。
7、 根据权利要求1所述的环氧铜胶，其特征在于所述的溶剂选 自丙酮、DBP、环己酮、苯乙烯中的一种或几种。
8、 根据权利要求1所述的环氧铜胶，其特征在于所述的添加剂 选自偶联剂、抗氧剂、消泡剂、触变剂中的一种或几种
9、 一种如权利要求l或2或3或4或5或6或7或8所述的环 氧铜胶的制备方法，其特征在于制备过程是按重量百分比进行配料， 在环氧树脂中加入增韧剂，充分混合后依次加入固化剂、促进剂、溶 剂及他添加剂，在搅拌机中再混合20-30min;再加入铜粉，混合均匀； 最后将该混合物在三辊研磨机上进行研磨，得到胶体的颗粒粒径为 4-20 Mm,粘度为100000-400000cps，制得环氧铜胶产品。
10、 如权利要求l或2或3或4或5或6或7或8所述的环氧铜 胶应用于电子产品的散热、粘结及导电，特别是在LED领域。
全文摘要
本发明涉及一种环氧铜胶及其制备方法和应用。该环氧铜胶由铜粉、环氧树脂、增韧剂、固化剂、促进剂、溶剂和其他添加剂组成。制备过程是按重量百分比进行配料，在环氧树脂中加入增韧剂，充分混合后依次加入固化剂、促进剂、溶剂及他添加剂，在搅拌机中再混合20-30min；再加入铜粉，混合均匀；最后将该混合物在三辊研磨机上进行研磨，得到胶体的颗粒粒径为4-20μm，粘度为100000-400000cps，制得环氧铜胶产品。它主要解决现有技术中采用锡膏及导热硅脂所存在的缺陷，克服了铜粉在空气中容易氧化的缺点；固化条件与导电性能、粘着性能更好的匹配，适合于丝印及点胶的工业化生产，提高了产品性能的稳定性和应用性。
文档编号C09J163/00GK101613585SQ20091005555
公开日2009年12月30日 申请日期2009年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者肖方一 申请人:肖方一