本發(fā)明關(guān)于一種銀質(zhì)組成物，尤指一種導(dǎo)電銀膠與導(dǎo)電銀膠所固化而成的導(dǎo)電銀層。
背景技術(shù)：
導(dǎo)電銀膠(conductivesilveradhesive)由樹脂、銀粒子和添加劑所組成，其因兼具導(dǎo)電、導(dǎo)熱與附著等特性，目前已被廣泛應(yīng)用于印刷電路板、液晶顯示器、發(fā)光二極管等電子組件的封裝制造方法中，成為一種可替代傳統(tǒng)焊接的導(dǎo)電膠黏劑。
為提高導(dǎo)電銀膠的導(dǎo)電度，現(xiàn)有技術(shù)通常會(huì)在導(dǎo)電銀膠中摻入大量具有導(dǎo)電性的銀粒子，以期能提升導(dǎo)電銀膠應(yīng)用于電子產(chǎn)品的特性。然而，過量的銀粒子反而會(huì)使導(dǎo)電銀膠本身的黏度變高、作業(yè)性變差；同時(shí)，提高銀含量會(huì)相對減少導(dǎo)電銀膠中的有機(jī)成分含量，致使導(dǎo)電銀膠整體的附著力下降，反而降低電子產(chǎn)品的可靠度。
有鑒于上述缺陷，現(xiàn)有技術(shù)轉(zhuǎn)而在導(dǎo)電銀膠中摻入了納米等級(jí)的導(dǎo)電性銀粒子，這些納米等級(jí)的銀粒子可有助于填補(bǔ)銀粒子之間的空隙，且利用納米銀粒子具有低熔點(diǎn)的特性，使納米銀粒子可望在較低的溫度下發(fā)生燒結(jié)，形成永久的導(dǎo)電途徑。
此外，制備納米等級(jí)的導(dǎo)電性粒子需要采用特殊的分散處理技術(shù)與分散設(shè)備，致使納米銀粒的制作成本遲遲無法下降，而難以提升摻混有納米銀粒的導(dǎo)電銀膠在市場上的競爭力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的是在降低導(dǎo)電銀膠的制作成本、確保導(dǎo)電銀膠的作業(yè)性等前提下，提高導(dǎo)電銀膠的導(dǎo)電性。
為達(dá)成前述目的，本發(fā)明提供一種導(dǎo)電銀膠，其包含銀粉、銀鹽、氨基苯酚型環(huán)氧化合物及固化劑。依據(jù)本發(fā)明，通過合并使用銀鹽及氨基苯酚型環(huán)氧 化合物，氨基苯酚型環(huán)氧化合物既可作為導(dǎo)電銀膠的有機(jī)成份并與固化劑產(chǎn)生聚合反應(yīng)(in-situpolymerization)，亦可于導(dǎo)電銀膠的固化反應(yīng)中同時(shí)令銀鹽還原成銀粉。據(jù)此，本發(fā)明能在維持導(dǎo)電銀膠的黏度與作業(yè)性的前提下，提高導(dǎo)電銀膠的導(dǎo)電性；同時(shí)，利用該導(dǎo)電銀膠所固化而成的導(dǎo)電銀層能具有較低的體積電阻率及較高的推力強(qiáng)度，從而提升導(dǎo)電銀膠應(yīng)用于電子產(chǎn)品的特性。
優(yōu)選地，前述氨基苯酚型環(huán)氧化合物可為對氨基苯酚型環(huán)氧化合物，但并非僅限于此。
具體而言，前述氨基苯酚型環(huán)氧化合物具有如下所示的結(jié)構(gòu)：
其中，r1至r3各自獨(dú)立為氫、甲基或環(huán)氧基，其中r1至r3中至少其中一者為環(huán)氧基。更優(yōu)選，r1、r2為環(huán)氧基，r3為氫、甲基或環(huán)氧基。
優(yōu)選地，所述銀鹽可為硝酸銀、醋酸銀、其它碳數(shù)介于8至24的脂肪酸銀鹽或其組合。
優(yōu)選地，前述銀粉可為微米級(jí)銀粉，例如：微米級(jí)片狀銀粉或微米級(jí)球狀銀粉。更優(yōu)選，微米級(jí)片狀銀粉的中值粒徑(d50)可為0.3微米(μm)至10μm之間，振實(shí)密度(tapdensity，td)為0.5克/立方公分(g/cm3)至6g/cm3之間；該微米級(jí)球型銀粉的中值粒徑可為0.1μm至5μm之間，振實(shí)密度為1g/cm3至6g/cm3。據(jù)此，本發(fā)明能采用微米級(jí)銀粉實(shí)現(xiàn)提高導(dǎo)電性的目的，從而降低導(dǎo)電銀膠的制作成本。
為更進(jìn)一步提升導(dǎo)電銀膠的導(dǎo)電性，前述銀粉優(yōu)選為微米級(jí)片狀銀粉。
優(yōu)選地，所述固化劑可為酚樹脂、胺系化合物或酸酐化合物。具體而言，本發(fā)明可選用的酚樹脂例如：雙酚f型酚樹脂(bisphenolfepoxyresin)、烯丙基酚樹脂(allylphenolresin)、酚醛清漆樹脂(phenolnovolac)、甲酚酚醛清漆樹脂(cresolnovolacresin)、奈酚改質(zhì)酚樹脂(naphtholmodifiedphenolresin)、雙環(huán)戊二烯改質(zhì)酚樹脂(dicyclopentadienemodifiedphenolresin)或?qū)Χ妆礁馁|(zhì)酚樹脂(p-xylenemodifiedphenolresin)，但并非僅限于此；本發(fā)明可選用的胺系化合物例如：脂肪族多元胺、芳香族胺、改質(zhì)多元胺、三級(jí)胺化合物、咪唑類化合物(imidazole-basedcompound)、三聚氰胺化合物(melamine)、雙氰胺化合物(dicyandiamide，dicy)，但并非僅限于此；本發(fā)明可選用的酸酐化合物例如：甲基四氫酞酸酐(methtyltetrahydro-phthalicanhydride，mthpa2)、甲基六氫酞 酸酐(methtylhexahydro-phthalicanhydride)、烷化四氫酞酸酐(alkyltetrahydrophthalicanhydride)、六氫酞酸酐(hexahydro-phthalicanhydride，hhpa)、甲基腐植酸酐(methylhumicacidanhydride)、經(jīng)烯基取代的琥珀酸酐(alkenylsuccinicanhydride)、甲基納迪克酸酐(methylnadieanhydride)或戊二酸酐(glutaricanhydride)，但并非僅限于此。
優(yōu)選地，該導(dǎo)電銀膠更包含一偶合劑。據(jù)此，所述的導(dǎo)電銀膠可具有較佳的附著性。于本發(fā)明的導(dǎo)電銀膠中，所述偶合劑可為硅烷偶合劑或鈦酸酯系偶合劑。具體而言，本發(fā)明可選用的硅烷偶合劑例如：3-環(huán)氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane)、3-氫硫基丙基三甲氧基硅烷(mercaptopropyltrimethoxysilane)、2-氨基丙基三甲氧基硅烷(aminopropyltrimethoxysilane)、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(methacryloxypropyltrimethoxysilane)，但并非僅限于此；本發(fā)明可選用的鈦酸酯系偶合劑例如：三異硬酯酸鈦酸異丙酯(titaniumtriisostearateisopropoxide)、三丙烯酰鈦酸異丙酯(isopropyltriacryltitanate)、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯(tri(dioctylpyrophosphato)titanate)，但并非僅限于此。
優(yōu)選地，以整體導(dǎo)電銀膠的總量為基準(zhǔn)，所述銀粉的含量可為65重量百分比至90重量百分比，銀鹽的含量可為4.5重量百分比至15重量百分比，氨基苯酚型環(huán)氧化合物的含量為5.3重量百分比至30重量百分比，固化劑的含量可為0.1重量百分比至20重量百分比，偶合劑的含量為0.1重量百分比至3重量百分比。更優(yōu)選，以整體導(dǎo)電銀膠的總量為基準(zhǔn)，所述銀粉的含量可為65重量百分比至75重量百分比，銀鹽的含量可為9重量百分比至15重量百分比，氨基苯酚型環(huán)氧化合物的含量為15.8重量百分比至25重量百分比，固化劑的含量可為0.1重量百分比至10重量百分比，偶合劑的含量為0.1重量百分比至0.2重量百分比。
優(yōu)選地，以整體導(dǎo)電銀膠的總量為基準(zhǔn)，銀粉與銀鹽的含量和為70重量百分比至95重量百分比。
此外，本發(fā)明另提供一種導(dǎo)電銀層，其是由如前述導(dǎo)電銀膠所固化而成，該導(dǎo)電銀層的體積電阻率系低于2×10-4ω-cm。
優(yōu)選地，該導(dǎo)電銀層的體積電阻率為1×10-6ω-cm至2×10-4ω-cm；更進(jìn)一步而言，該導(dǎo)電銀層的體積電阻率為1×10-5ω-cm至2×10-4ω-cm。
綜上所述，本發(fā)明通過混合銀粉、銀鹽、氨基苯酚型環(huán)氧化合物及固化劑等原料，不僅能維持原有導(dǎo)電銀膠的作業(yè)性，更能顯著提升導(dǎo)電銀膠及其所固 化而成的導(dǎo)電銀層的導(dǎo)電性；此外，利用前述技術(shù)手段，本發(fā)明更能在無需限定使用納米等級(jí)的銀粉的情況下，實(shí)現(xiàn)提高導(dǎo)電性與降低制作成本的目的。
具體實(shí)施方式
為驗(yàn)證導(dǎo)電銀膠的組成對其黏度、導(dǎo)電度及推力強(qiáng)度的影響，以下列舉數(shù)種具有不同組成的導(dǎo)電銀膠及其固化而成的導(dǎo)電銀層作為例示，說明本發(fā)明的實(shí)施方式；本領(lǐng)域技術(shù)人員可經(jīng)由本說明書的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明所能達(dá)成的優(yōu)點(diǎn)與功效，并且于不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更，以實(shí)施或應(yīng)用本發(fā)明的內(nèi)容。
為確保實(shí)驗(yàn)比較意義，以下各實(shí)施例與比較例的導(dǎo)電銀膠皆選用4-甲基-2-苯基咪唑?yàn)楣袒瘎⒐潭ǜ鲗?shí)施例與比較例的導(dǎo)電銀膠中固化劑的含量，以分析導(dǎo)電銀膠中有無摻混銀鹽、環(huán)氧化合物種類、銀粉型態(tài)、調(diào)控銀含量、有無摻混偶合劑等變量對導(dǎo)電銀膠的特性影響。以下示范性實(shí)例選用相同材料的黏結(jié)劑、固化劑與偶合劑作說明僅是用于突顯其他變量所產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)意義，并非意旨本領(lǐng)域技術(shù)人員僅能選用如下示范性實(shí)例所采用的原料制得本發(fā)明的導(dǎo)電銀膠。
原料：
1.微米級(jí)片狀銀粉：
商品型號(hào)為sg-00a3，購自光洋應(yīng)用材料股份有限公司；
d50約4μm，td約3.5g/cm3，粒徑介于1.5μm至10μm之間，比表面積介于0.5m2/g至1.2m2/g之間。
2.微米級(jí)球型銀粉：
商品型號(hào)為sp-03，購自光洋應(yīng)用材料股份有限公司；
d50約2μm，振實(shí)密度約5.0g/cm3，粒徑介于0.5μm至10μm之間，比表面積介于0.1m2/g至1.2m2/g之間。
3.硝酸銀(silvernitrate，agno3)：
商品型號(hào)為xx，購自光洋應(yīng)用材料股份有限公司。
4.對氨基苯酚型環(huán)氧化合物(p-aminophenolepoxycompound)：
商品型號(hào)為jer630，購自三菱化學(xué)株式會(huì)社；
環(huán)氧當(dāng)量約97g/eq。
5.(3-環(huán)氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane)：
商品型號(hào)為kbm403，購自信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社。
6.雙酚a型環(huán)氧樹脂(bisphenol-atypeepoxyresin)：
商品型號(hào)為yl980，購自三菱化學(xué)株式會(huì)社。
7.4-甲基-2-苯基咪唑(4-methyl-2-phenyl-1h-imidazole，2p4mz)：
商品型號(hào)為2p4mz，購自四國化成工業(yè)株式會(huì)社。
實(shí)施例1：導(dǎo)電銀膠
按照如下表1所示的配比，稱取適量的微米級(jí)片狀銀粉、硝酸銀、對氨基苯酚型環(huán)氧化合物、4-甲基-2-苯基咪唑(固化劑)，將各原料攪拌均勻后，以三滾筒進(jìn)行分散混合，再以公自轉(zhuǎn)脫泡機(jī)進(jìn)行脫泡，獲得最終導(dǎo)電銀膠的成品。
由下表1所示的配比可計(jì)算得到：以整體實(shí)施例1的導(dǎo)電銀膠的重量為基準(zhǔn)，微米級(jí)片狀銀粉的含量約70.6wt％，硝酸銀的含量約11.8wt％、對氨基苯酚型環(huán)氧化合物的含量約17.1wt％，4-甲基-2-苯基咪唑的含量約0.6wt％。
實(shí)施例2：導(dǎo)電銀膠
如下表1所示，實(shí)施例2的導(dǎo)電銀膠是大致上采用如實(shí)施例1中所述的方法所制得，其不同之處在于：實(shí)施例2的導(dǎo)電銀膠另摻混有(3-環(huán)氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷(偶合劑)；即于制造方法中是將微米級(jí)片狀銀粉、硝酸銀、對氨基苯酚型環(huán)氧化合物、4-甲基-2-苯基咪唑及(3-環(huán)氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷攪拌均勻后，以三滾筒進(jìn)行分散混合，再以公自轉(zhuǎn)脫泡機(jī)進(jìn)行脫泡，獲得最終導(dǎo)電銀膠的成品。
由下表1所示的配比可計(jì)算得到：以整體實(shí)施例2的導(dǎo)電銀膠的重量為基準(zhǔn)，微米級(jí)片狀銀粉的含量約70.5wt％，硝酸銀的含量約11.7wt％、對氨基苯酚型環(huán)氧化合物的含量約17.0wt％，4-甲基-2-苯基咪唑的含量約0.6wt％，(3-環(huán)氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷的含量約0.2wt％。
實(shí)施例3：導(dǎo)電銀膠
如下表1所示，實(shí)施例3的導(dǎo)電銀膠是大致上采用如實(shí)施例1中所述的方法所制得，其不同之處在于：實(shí)施例3是選用微米級(jí)球型銀粉取代實(shí)施例1的微米級(jí)片狀銀粉，并經(jīng)由相同方法制得最終導(dǎo)電銀膠的成品。
由下表1所示的配比可計(jì)算得到：以整體實(shí)施例3的導(dǎo)電銀膠的重量為基準(zhǔn)，微米級(jí)球型銀粉的含量約70.6wt％，硝酸銀的含量約11.8wt％，對氨基苯酚型環(huán)氧化合物的含量約17.1wt％，4-甲基-2-苯基咪唑的含量約0.6wt％。
表1：實(shí)施例1至3中導(dǎo)電銀膠的配比(單位：公克)及其試驗(yàn)結(jié)果。
比較例1、2及5：導(dǎo)電銀膠
比較例1、2及5的導(dǎo)電銀膠是大致上采用如實(shí)施例1中所述的方法所制得，其不同之處在于：如下表2所示，用于制備這些比較例的導(dǎo)電銀膠的原料不含有銀鹽，即于制造方法中是將微米級(jí)片狀或球型銀粉、對氨基苯酚型環(huán)氧化合物、4-甲基-2-苯基咪唑及(3-環(huán)氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷攪拌均勻后，以三滾筒進(jìn)行分散混合，再以公自轉(zhuǎn)脫泡機(jī)進(jìn)行脫泡，獲得最終導(dǎo)電銀膠的成品。
其中，比較例1與比較例5的導(dǎo)電銀膠的主要差異在于：比較例5的微米級(jí)片狀銀粉的添加量是提高至44克。由下表2所示的配比可計(jì)算得到：以整體比較例1或2的導(dǎo)電銀膠的重量為基準(zhǔn)，微米級(jí)片狀或球型銀粉的含量約80.0wt％，對氨基苯酚型環(huán)氧化合物的含量約19.3wt％，4-甲基-2-苯基咪唑的含量約0.7wt％；以整體比較例5的導(dǎo)電銀膠的重量為基準(zhǔn)，微米級(jí)片狀銀粉的含量約88.0wt％，對氨基苯酚型環(huán)氧化合物的含量約11.6wt％，4-甲基-2-苯基咪唑的含量約0.4wt％。
比較例3：導(dǎo)電銀膠
比較例3的導(dǎo)電銀膠大致上亦采用如實(shí)施例1中所述的方法所制得，其不同之處在于：如下表2所示的配比，本比較例是以雙酚a型環(huán)氧樹脂取代實(shí)施例1的對氨基苯酚型環(huán)氧化合物。
具體而言，于制造方法中是將微米級(jí)片狀銀粉、硝酸銀、雙酚a型環(huán)氧樹脂、4-甲基-2-苯基咪唑及(3-環(huán)氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷攪拌均勻后，以三滾筒進(jìn)行分散混合，再以公自轉(zhuǎn)脫泡機(jī)進(jìn)行脫泡，獲得最終導(dǎo)電銀膠的成品。
由下表2所示的配比可計(jì)算得到：以整體比較例3的導(dǎo)電銀膠的重量為基準(zhǔn)，微米級(jí)片狀銀粉的含量約70.6wt％，硝酸銀的含量約11.8wt％、雙酚a型環(huán)氧樹脂約17.1wt％，4-甲基-2-苯基咪唑的含量約0.6wt％。
比較例4：導(dǎo)電銀膠
比較例4的導(dǎo)電銀膠大致上亦采用如實(shí)施例1中所述的方法所制得，其不同之處在于：如下表2所示的配比，用于制備比較例4的導(dǎo)電銀膠的原料不含有銀鹽，且微米級(jí)片狀銀粉的添加量提高至26.6克。
由下表2所示的配比可計(jì)算得到：以整體比較例4的導(dǎo)電銀膠的重量為基準(zhǔn)，微米級(jí)片狀銀粉的含量約81.6wt％，對氨基苯酚型環(huán)氧化合物的含量約17.8wt％，4-甲基-2-苯基咪唑的含量約0.6wt％。
比較例6：導(dǎo)電銀膠
比較例6的導(dǎo)電銀膠大致上亦采用如實(shí)施例1中所述的方法所制得，其不同之處在于：如下表2所示的配比，微米級(jí)片狀銀粉的添加量降低至22.5克，但硝酸銀的添加量提高至5.5克。
由下表2所示的配比可計(jì)算得到：以整體比較例6的導(dǎo)電銀膠的重量為基準(zhǔn)，微米級(jí)片狀銀粉的含量約66.2wt％，硝酸銀的含量約16.2wt％，對氨基苯酚型環(huán)氧化合物的含量約17.1wt％，4-甲基-2-苯基咪唑的含量約0.6wt％。
表2：比較例1至6中導(dǎo)電銀膠的配比(單位：公克)及其試驗(yàn)結(jié)果。
試驗(yàn)例1：黏度
本試驗(yàn)例是以實(shí)施例1至3及比較例1至6的導(dǎo)電銀膠為待測樣品，使用錐盤式黏度計(jì)(brookfielddv-2)、轉(zhuǎn)子為cpa-51z，將轉(zhuǎn)速設(shè)定為5rpm，對各1.5克的待測樣品持續(xù)測量3分鐘，以得到各待測樣品的黏度值。試驗(yàn)結(jié)果如上表1及表2所示。
為因應(yīng)不同使用狀況的導(dǎo)電銀膠的作業(yè)性，需對應(yīng)調(diào)整導(dǎo)電銀膠的黏度；舉例而言，針對一般點(diǎn)膠用途的導(dǎo)電銀膠，其黏度需求一般為20000cps以下；針對印刷型的導(dǎo)電銀膠，其黏度需求一般則是100000cps以下。如上表1及表2的結(jié)果顯示，通過控制導(dǎo)電銀膠的組成，實(shí)施例1至3的導(dǎo)電銀膠的黏度皆不超過20000cps，故能確保導(dǎo)電銀膠的作業(yè)性。反觀比較例5，由于比較例5的導(dǎo)電銀膠中微米級(jí)片狀銀粉的含量已高達(dá)88wt％，致使比較例5的導(dǎo)電銀膠的黏度已超過100000cps，而劣化該導(dǎo)電銀膠的作業(yè)性。尤其，當(dāng)比較例6的導(dǎo)電銀膠中銀鹽的含量高達(dá)16.2wt％，其黏度更會(huì)在短時(shí)間內(nèi)驟增，而無法于后續(xù)推力及導(dǎo)電性測試中完成試片的制作；由此可見，過量的銀鹽會(huì)顯著影響導(dǎo)電銀膠的作業(yè)性。
試驗(yàn)例2：導(dǎo)電性
本試驗(yàn)例先準(zhǔn)備復(fù)數(shù)氧化鋁基板，并于各氧化鋁陶瓷基板上的二端分別形成有銀鈀電極；接著，使用網(wǎng)印機(jī)(newlongdp-320)于氧化鋁基板上銀鈀電極之間網(wǎng)印一層銀膠，以形成導(dǎo)通途徑；最后，以150℃的固化溫度持續(xù)固化90分鐘后，于該銀鈀電極之間形成一導(dǎo)電銀層。
之后，以奧姆計(jì)(hiokiky-90)測量銀電極及鈀電極之間的電阻值(r，其單位為mω)；各導(dǎo)電銀膠所固化而成的導(dǎo)電銀層的厚度(h)是以膜厚儀(nsktoyko公司rm-3544)進(jìn)行量測，其單位為微米(μm)。據(jù)此，各導(dǎo)電銀層的體積電阻率(ρ)可由ρ(ω-cm)＝r×h×10-7所算得，其量測結(jié)果亦列于上表1及表2。
如上表1及表2的結(jié)果顯示，通過控制導(dǎo)電銀膠的組成，可確保實(shí)施例1至3的導(dǎo)電銀膠所固化而成的導(dǎo)電銀層的體積電阻率低于4.5×10-4ω-cm以下，從而令實(shí)施例1至3的導(dǎo)電銀膠所固化而成的導(dǎo)電銀層具有較佳的導(dǎo)電性。反觀比較例1、2及4的導(dǎo)電銀膠，由于這些比較例的導(dǎo)電銀膠中未含有任何銀鹽，故比較例1、2及4的導(dǎo)電銀膠所固化而成的導(dǎo)電銀層的體積電阻率皆高達(dá)5×10-4ω.cm以上，相較于實(shí)施例1至3的導(dǎo)電銀膠所固化而成的導(dǎo)電銀層的體積電阻率約高出10至100倍，顯示這些比較例的導(dǎo)電銀膠的導(dǎo)電性較差。比較例2中采用微米級(jí)球型銀粉，由于微米級(jí)球型銀粉之間的接觸導(dǎo)電效果不如微米級(jí)片狀銀粉優(yōu)異，因此在同樣的銀粉含有率之下，較難形成穩(wěn)定的導(dǎo)電途徑，因而無法測得比較例2的導(dǎo)電銀膠所固化而成的導(dǎo)電銀層的體積電阻率。
由此可見，通過在導(dǎo)電銀膠中摻入銀鹽及氨基苯酚型環(huán)氧化合物的技術(shù)手段，本發(fā)明能使用微米等級(jí)的銀粉大幅降低實(shí)施例1至3的導(dǎo)電銀膠所固化而成的導(dǎo)電銀層的體積電阻率，從而于低制作成本的前提下實(shí)現(xiàn)提高導(dǎo)電性的目的。
試驗(yàn)例3：推力
于進(jìn)行推力測試前，本試驗(yàn)例先準(zhǔn)備氧化鋁基板，并利用實(shí)施例1至3及比較例1至6的導(dǎo)電銀膠，分別將尺寸為1毫米×1毫米的硅芯片固定于各氧化鋁基板上，再以150℃的固化溫度持續(xù)固化90分鐘后，獲得導(dǎo)電銀層。
之后，以推拉力機(jī)(dage4000)測試各導(dǎo)電銀膠所固化而成的導(dǎo)電銀層的水平推力。當(dāng)所測得的水平推力大于5公斤重(kgf)時(shí)，代表該導(dǎo)電銀層的密著性佳，于上表1及表2中以“○”表示的；當(dāng)所測得的水平推力小于4kgf時(shí)，代表該導(dǎo)電銀層的密著性較差，于上表1及表2中以“×”表示的。
如上表1及表2的結(jié)果顯示，通過控制導(dǎo)電銀膠的組成，實(shí)施例1至3的導(dǎo)電銀膠所固化而成的導(dǎo)電銀層皆能具有足夠的推力強(qiáng)度，使導(dǎo)電銀層具有良好的密著性。反觀比較例5，由于比較例5的導(dǎo)電銀膠中微米級(jí)片狀銀粉的含量已高達(dá)88wt％，致使比較例5的導(dǎo)電銀膠所固化而成的導(dǎo)電銀層的推力強(qiáng)度大幅下降。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論
綜合上述試驗(yàn)例1至3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)導(dǎo)電銀膠中同時(shí)含有銀粉、銀鹽、氨基苯酚型環(huán)氧化合物及固化劑時(shí)，由于氨基苯酚型環(huán)氧化合物能同時(shí)扮演黏結(jié)劑與還原劑的角色，故實(shí)施例1至3的導(dǎo)電銀膠不僅具有較低的黏度、良好的作業(yè)性，其所固化而成的導(dǎo)電銀層亦可獲得較高的導(dǎo)電性及推力強(qiáng)度。進(jìn)一步比較實(shí)施例1及實(shí)施例2的結(jié)果可知，在導(dǎo)電銀膠中摻入偶合劑，更可令實(shí)施例2的導(dǎo)電銀膠具有較低的黏度，并且進(jìn)一步提升其所固化而成的導(dǎo)電銀層的導(dǎo)電性。再比較實(shí)施例1及實(shí)施例3的結(jié)果可知，微米級(jí)球型銀粉雖不如微米級(jí)片狀銀粉容易接觸導(dǎo)電，但由于實(shí)施例3的導(dǎo)電銀膠中同時(shí)含有適量的銀鹽、氨基苯酚型環(huán)氧化合物及固化劑，故實(shí)施例3的導(dǎo)電銀膠的體積電阻率仍可控制在4.5×10-4ω-cm以下，即該導(dǎo)電銀膠所固化而成的導(dǎo)電銀層能具備良好的導(dǎo)電性。
再者，由實(shí)施例1與比較例1的比較結(jié)果可知，在比較例1的導(dǎo)電銀膠中進(jìn)一步添加銀鹽而配成實(shí)施例1的導(dǎo)電銀膠，能具體將導(dǎo)電銀層的體積電阻率由1.12×10-3ω-cm(比較例1)調(diào)降至8.67×10-5ω-cm(實(shí)施例1)；由比較實(shí)施例3與比較例2的結(jié)果可知，由于比較例2的導(dǎo)電銀膠中未含有任何銀鹽，故無法穩(wěn)定測得導(dǎo)電銀膠所固化而成的導(dǎo)電銀層的體積電阻率；相較之下，若在比較例2的導(dǎo)電銀膠中進(jìn)一步添加銀鹽而配成實(shí)施例3的導(dǎo)電銀膠，則可順利提升導(dǎo)電銀膠的導(dǎo)電性，使含有微米級(jí)球型銀粉的導(dǎo)電銀膠(實(shí)施例3)的體積電阻率降低至10-4ω-cm等級(jí)。
由比較例1、4及5的結(jié)果可知，通過將導(dǎo)電銀膠中微米級(jí)片狀銀粉的含量由80wt％(比較例1)提高至81.6wt％(比較例4)、甚至是88wt％(比較例5)，雖有助于提升導(dǎo)電銀膠的導(dǎo)電性，但其黏度卻顯著提升至超過100000cps以上，致使該導(dǎo)電銀膠的作業(yè)性大幅降低而不堪使用，且利用比較例5的導(dǎo)電銀膠所固化而成的導(dǎo)電銀層更有推力大幅降低的缺點(diǎn)，已不符合導(dǎo)電銀膠于應(yīng)用端的特性要求。相較之下，由實(shí)施例1的結(jié)果可知，若導(dǎo)電銀膠中同時(shí)含有銀鹽及氨基苯酚型環(huán)氧化合物，則可在較低銀粉量的情況下，實(shí)現(xiàn)提升導(dǎo)電性的目的，同時(shí)兼顧導(dǎo)電銀膠的作業(yè)性及導(dǎo)電銀層的推力強(qiáng)度。
進(jìn)一步比較實(shí)施例1及比較例4的導(dǎo)電銀膠的配比，依硝酸銀中含銀量為63.5％可知，實(shí)施例1的導(dǎo)電銀膠的含銀量實(shí)質(zhì)上同等于比較例4的導(dǎo)電銀膠的含銀量。據(jù)此，由實(shí)施例1及比較例4的結(jié)果可知，于相同銀含量下，包含銀粉 及銀鹽的導(dǎo)電銀膠(實(shí)施例1)相較于僅含有銀粉的導(dǎo)電銀膠(比較例4)所固化而成的導(dǎo)電銀層的體積電阻率較低，再次證實(shí)導(dǎo)電銀膠中同時(shí)含有適量的銀粉及銀鹽能有助于提升導(dǎo)電銀膠的導(dǎo)電性。
此外，由比較例6的結(jié)果可知，若轉(zhuǎn)而提高導(dǎo)電銀膠中銀鹽的含量、降低微米級(jí)片狀銀粉的含量，反而會(huì)使導(dǎo)電銀膠的黏度在短時(shí)間驟增；由此可見，若銀鹽的含量過高反而會(huì)不當(dāng)影響導(dǎo)電銀膠的作業(yè)性。
再比較實(shí)施例1及比較例3的結(jié)果可知，使用氨基苯酚型環(huán)氧化合物取代雙酚a型環(huán)氧樹脂可在維持導(dǎo)電銀膠的黏度及其所固化而成的導(dǎo)電銀層的推力強(qiáng)度的前提下，顯著降低導(dǎo)電銀層的體積電阻率，使導(dǎo)電銀層具有較佳的導(dǎo)電性。由此可見，當(dāng)導(dǎo)電銀膠中同時(shí)含有銀鹽及氨基苯酚型環(huán)氧化合物時(shí)，氨基苯酚型環(huán)氧化合物與銀鹽之間能具有相輔相成的作用，從而具體提升導(dǎo)電銀膠及其所固化而成的導(dǎo)電銀層的導(dǎo)電性。
綜上所述，本發(fā)明無需使用納米等級(jí)的銀粒，通過混合銀粉、銀鹽、氨基苯酚型環(huán)氧化合物及固化劑等原料，即能在維持其原有的作業(yè)性及推力強(qiáng)度的前提下，顯著提升導(dǎo)電銀膠的導(dǎo)電性，藉以解決現(xiàn)有技術(shù)的高導(dǎo)電銀膠制作成本過高的問題。