导电胶及其制备方法以及电子器件与流程

本申请涉及半导体领域，具体而言，涉及一种导电胶及其制备方法以及电子器件。

背景技术：

1、在功率半导体器件制造领域，传统的引线键合(wire bonding)工艺，通常采用金丝、银丝、铜丝、铝丝等作为引线，连接芯片以及dbc基板，其存在导热能力、通流能力差以及引线断裂、引线向下凹等可靠性问题。专利us20140175628a1提出使用铜片键合(copperclip bonding)来替代传统的引线键合，即芯片表面与dbc基板间的连接采用铜片连接，可提升导热效率，从而获得更低封装电阻、更高通流能力。

2、相比于传统硅基功率器件，sic基功率模块在高频高功率领域更具优势。传统的引线键合(wire bonding)无法满足sic功率器件在高频高功率应用下的大电流问题。现阶段采用焊料焊接芯片与铜片的铜片键合(copper clip bonding)工艺虽然可以解决大电流问题，但在高频高功率应用下芯片的温度通常高于200℃，而焊料的长期耐温低于200℃，因此这一落后的封装材料进一步限制了sic基功率模块的发展。

3、相比于使用焊料来焊接铜片与芯片，环氧导电胶更具优势。专利cn102191001a提出的环氧导电胶，由于其兼具导电、粘接性能。但该类导电环氧胶存在低粘接强度(粘接强度通常＜10mpa)以及银的高额成本，限制了其在铜片键合中的应用。为降低环氧导电胶的高额成本，专利cn114456736a提出，使用银包铜纳米颗粒替代银粉，制备银包铜导电粉环氧导电胶。该专利虽然可以降低环氧导电胶的成本，但长期使用过程中，银包铜纳米颗粒中铜表面的氧化现象会造成通流能力的下降。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种导电胶及其制备方法以及电子器件。

2、第一方面，本申请提供一种导电胶，包括：粘接剂和金属颗粒；

3、粘接剂中包括：聚酰胺-胺型树枝状高分子、环氧树脂、固化剂、催化剂以及有机溶剂；环氧树脂选择含有3个及以上环氧官能团的环氧树脂。

4、本申请导电胶，聚酰胺-胺型树枝状高分子中的-nh2基团能够与环氧树脂中的环氧基团进行交联，不仅能够提高粘接强度，更重要的是，环氧树脂选择含有3个及以上环氧官能团的环氧树脂，并将聚酰胺-胺型树枝状高分子与环氧树脂交联，极大地提高了交联后聚合物的耐温性。

5、在本申请的其他实施例中，上述的聚酰胺-胺型树枝状高分子含有至少4个氨基基团。

6、在本申请的其他实施例中，上述的导电胶，包括：80-85wt％的金属颗粒和15-20wt％的粘接剂。

7、在本申请的其他实施例中，按照体积百分比计，上述的粘接剂包括：环氧树脂45-55％、聚酰胺-胺型树枝状高分子5-15％、固化剂5-25％、催化剂1％、有机溶剂19-29％。

8、在本申请的其他实施例中，固化剂选择4,4-二氨基苯砜、甲基纳迪克酸酐中的至少一种。

9、在本申请的其他实施例中，聚酰胺-胺型树枝状高分子选择pamam0-nh2、pamam1-nh2、pamam2-nh2或者pamam3-nh2中的至少一个。

10、在本申请的其他实施例中，有机溶剂包括：二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙二醇中的至少一个。

11、在本申请的其他实施例中，催化剂包括：2-乙基-4甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑中的至少一个。第二方面，本申请提供一种导电胶的制备方法，包括：

12、将金属颗粒和粘接剂混合；

13、其中，粘接剂中包括：聚酰胺-胺型树枝状高分子、环氧树脂、固化剂、催化剂以及有机溶剂；环氧树脂选择含有3个及以上环氧官能团的环氧树脂。

14、在本申请的其他实施例中，上述的将金属颗粒和粘接剂混合，包括：

15、将80-85wt％的金属颗粒和15-20wt％的粘接剂混合。

16、在本申请的其他实施例中，上述的将80-85wt％的金属颗粒和15-20wt％的粘接剂混合，包括：

17、将80-85wt％的金属颗粒和15-20wt％的粘接剂在1500-2000rpm条件下混合，混合时间5-10min。

18、在本申请的其他实施例中，上述的制备粘接剂包括：

19、按照体积百分比计，将环氧树脂45-55％、聚酰胺-胺型树枝状高分子5-15％、固化剂5-25％、催化剂1％、有机溶剂19-29％混合；

20、可选地，固化剂选择4,4-二氨基苯砜、甲基纳迪克酸酐中的至少一种；

21、可选地，聚酰胺-胺型树枝状高分子选择pamam0-nh2、pamam1-nh2、pamam2-nh2或者pamam3-nh2中的至少一个；

22、可选地，催化剂包括：2-乙基-4甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑中的至少一个；

23、可选地，有机溶剂包括：二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙二醇中的至少一个。

24、第三方面，本申请提供一种电子器件，包括：第一导电元件、第二导电元件以及粘接第一导电元件和第二导电元件的导电胶；

25、导电胶为前述任一项的导电胶固化形成；或者前述任一项的导电胶的制备方法制得的导电胶固化形成。

26、在本申请的其他实施例中，上述电子器件中的导电胶能够在220℃下存储至少250小时。

27、在本申请的其他实施例中，上述电子器件中的导电胶粘接强度20-30mpa。

技术特征：

1.一种导电胶，其特征在于，包括：粘接剂和金属颗粒；

2.根据权利要求1所述的导电胶，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的导电胶，其特征在于，

4.根据权利要求1-3任一项所述的导电胶，其特征在于，

5.权利要求1-4任一项所述的导电胶的制备方法，其特征在于，包括：

6.权利要求5所述的导电胶的制备方法，其特征在于，

7.权利要求6所述的导电胶的制备方法，其特征在于，

8.根据权利要求5所述的导电胶的制备方法，其特征在于，

9.一种电子器件，其特征在于，包括：第一导电元件、第二导电元件以及粘接所述第一导电元件和所述第二导电元件的导电胶；

10.根据权利要求9所述的电子器件，其特征在于，

技术总结本申请涉及半导体领域，具体而言，涉及一种导电胶及其制备方法以及电子器件。本申请提供一种导电胶，包括：粘接剂和金属颗粒；粘接剂中包括：聚酰胺‑胺型树枝状高分子、环氧树脂、固化剂、催化剂以及有机溶剂；环氧树脂选择含有3个及以上环氧官能团的环氧树脂。本申请导电胶，通过使聚酰胺‑胺型树枝状高分子中的‑NH<subgt;2</subgt;基团能够与环氧树脂中的环氧基团进行交联，不仅能够提高粘接强度，更重要的是，环氧树脂选择含有3个及以上环氧官能团的环氧树脂，并将聚酰胺‑胺型树枝状高分子与环氧树脂交联，极大地提高了交联后聚合物的耐温性。技术研发人员：傅晨洁,张浩受保护的技术使用者：松山湖材料实验室技术研发日：技术公布日：2024/5/16