导电银胶及其制备方法和应用与功率器件与流程

本发明涉及电子封装，具体涉及一种用于制备导电银胶的组合物，一种无溶剂导电银胶及其制备方法和应用，以及一种功率器件。

背景技术：

1、随着5g行业的发展，对中高功率器件的需求正在不断增加，随着器件功率的提升，对器件的粘接材料的稳定性也就提出了更高的要求；同时led封装领域对led模组的使用更加广泛，对使用的固晶材料的稳定性也有更高的要求。

2、一方面功率封装器件的需求功率正在向高功率转变，低功率器件已经不再适合功率器件在中高功率方面的需求，因此对中高功率的跟封装银胶的需求也随着增加，另一方面，led固晶也正在朝着更密集的封装趋势，更高的功率发展，因此对适用于固晶的材料也有了更高的要求。无论是功率器件和led封装都尤其对可靠性的要求更加严格。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有半导体封装用导电银胶高温可靠性低，稳定性差，固化后经历高温老化、高温高湿、温度循环测试后剪切强度大幅衰退的问题，提供一种用于制备导电银胶的组合物，一种无溶剂导电银胶及其制备方法和应用，以及一种功率器件。该导电银胶导电性好，粘度适中，银胶对粘接单元的的粘接强度高，稳定性和可操作性好且凭借固化后高tg的特点达成降低高温剪切强度衰退的特点。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于制备导电银胶的组合物，基于所述组合物的总重量，所述组合物包含以下组分：银粉75-92wt％，固化剂1-3wt％，固化促进剂0.1-1wt％，稀释剂3-7wt％，树脂3-25wt％，偶联剂0.1-2wt％，分散剂0.1-0.5wt％。

3、本发明第二方面提供一种导电银胶的制备方法，所述制备方法包括：先将树脂、固化剂、固化促进剂和稀释剂进行混合，得到一级载体，然后将一级载体、偶联剂和分散剂进行混合，再将得到的混合物和银粉进行混合；其中，

4、基于所述导电银胶的总重量，所述树脂、所述固化剂、所述固化促进剂、所述稀释剂、所述银粉、所述偶联剂和所述分散剂的用量分别为3-25wt％、1-3wt％、0.1-1wt％、3-7wt％、75-92wt％、0.1-2wt％和0.1-0.5wt％。

5、本发明第三方面提供一种本发明提供的制备方法制得的导电银胶，所述导电银胶在25℃条件下的粘度为7000-12000cp，所述导电银胶的体积电阻率为(3-6)×10-5ω·cm。

6、本发明第四方面提供一种本发明提供的导电银胶在半导体封装中的应用。

7、本发明第五方面提供一种功率器件，该功率器件由本发明提供的导电银胶进行封装而成。

8、通过上述技术方案，本发明可以获得的有益效果包括：

9、本发明提供的导电银胶的组分配方，使各组分起到了很好的协同作用，结合采用本发明的制备方法而制得的导电银胶，具有优异的可靠性，银胶固化前状态稳定，室温(25℃)储存稳定性好，在优选情况下，24小时粘度变化不超过15％；操作性好，胶体点胶后，尺寸可保持0.1微米以下无拖尾现象，且每个单位的滴胶量均一、粘结芯片后剪切力大小均一；经行业普遍的标准固化芯片后，电子元件在经过恒温恒湿环测考核(双85：温度为85℃，湿度为85rh)168小时，或高温260℃回流焊三次，或冷热循环冲击(-55℃至150℃)1000次连续操作后，胶体与基底无分离并且仍然具有优秀的导电性和粘接强度，电子元件仍具有合格性能。

10、在本发明的优选实施方式中，通过选择合适的银粉、固化剂、固化促进剂、环氧树脂-1等组分的种类和比例，以及环氧树脂-2的组分搭配方式和配比，进一步提高了导电银胶固化前的稳定性，进一步提高了固化后的冷热冲击和剪切强度等性能。

技术特征：

1.一种用于制备导电银胶的组合物，其特征在于，基于所述组合物的总重量，所述组合物包含以下组分：银粉75-92wt％，固化剂1-3wt％，固化促进剂0.1-1wt％，稀释剂3-7wt％，树脂3-25wt％，偶联剂0.1-2wt％，分散剂0.1-0.5wt％。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述银粉包含高振实密度银粉和/或低振实密度银粉，优选包含高振实密度银粉和低振实密度银粉；

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述固化剂选自胺类固化剂、脂环族固化剂、酸酐系固化剂和酚醛系固化剂中的至少一种，优选为胺类固化剂；

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其特征在于，所述固化促进剂选自咪唑系固化促进剂；

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其特征在于，所述稀释剂为环氧活性稀释剂；

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的组合物，其特征在于，所述树脂包含环氧树脂-1和环氧树脂-2；

7.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述环氧树脂-1为双酚a环氧树脂；

8.根据权利要求6或7所述的组合物，其特征在于，所述树脂还包含辅助树脂，其中，所述辅助树脂选自有机硅树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂和聚醚类树脂中的至少一种；

9.一种导电银胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：先将树脂、固化剂、固化促进剂和稀释剂进行混合，得到一级载体，然后将一级载体、偶联剂和分散剂进行混合，再将得到的混合物和银粉进行混合；其中，

10.一种权利要求9所述的制备方法制得的导电银胶，其特征在于，所述导电银胶在25℃条件下的粘度为7000-12000cp，所述导电银胶的体积电阻率为(3-6)×10-5ω·cm。

11.一种权利要求1-8、10中任意一项所述的导电银胶在半导体封装中的应用。

12.一种功率器件，其特征在于，该功率器件由权利要求10所述的导电银胶进行封装而成。

技术总结本发明涉及电子封装技术领域，公开了导电银胶及其制备方法和应用与功率器件。基于用于制备导电银胶的组合物的总重量，所述组合物包含以下组分：银粉75‑92wt％，固化剂1‑3wt％，固化促进剂0.1‑1wt％，稀释剂3‑7wt％，树脂3‑25wt％，偶联剂0.1‑2wt％，分散剂0.1‑0.5wt％。本发明的导电银胶无溶剂，使用过程无挥发，固化前有很好的稳定性，固化后冷热冲击、剪切强度等性能较高，具有很好的导电性以及粘接力，且银胶对粘接单元的粘接强度较高。技术研发人员：殷文钢,邢博,冯忠韬,焦柯嘉,赵家华受保护的技术使用者：北京中科纳通电子技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4