本發(fā)明屬于電子封裝材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠。

背景技術(shù)：

石墨烯是導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能俱佳的材料，其電阻率約為10^-6Ω·cm，為目前電阻率最小的材料；其導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)3000W/m·K，高于碳納米管和金剛石；常溫下其電子遷移率超過(guò)15000cm²/V·s，也高于納米碳管或硅晶體。由于電阻率極低，電子遷移速度極快，因此石墨烯被期待開(kāi)發(fā)成為新一代電子元件或晶體管。

隨著半導(dǎo)體集成電路封裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電子封裝材料的選擇至關(guān)重要。導(dǎo)電膠是一種含有導(dǎo)電填料的特殊功能粘結(jié)膠，可以實(shí)現(xiàn)金屬導(dǎo)線和基材之間的導(dǎo)電連接以及物理粘合，是電子器件封裝制造技術(shù)中的關(guān)鍵材料。導(dǎo)電膠由于具有無(wú)鉛污染、超細(xì)間距連接、工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，符合半導(dǎo)體集成電路功能化、小型化、高性能化和健康化的要求。但是，目前的導(dǎo)電膠產(chǎn)品也普遍存在固化溫度高、導(dǎo)電及導(dǎo)熱性能差等問(wèn)題，限制了導(dǎo)電膠產(chǎn)品的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠，其包含以重量份計(jì)的下列組分：纖維狀金屬導(dǎo)電填料50～80份、石墨烯20～40份、熱塑性聚氨酯5～10份、月桂基硫酸鈉0.5～5份和混合溶劑40～70份。

優(yōu)選的，所述石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠包含以重量份計(jì)的下列組分：纖維狀金屬導(dǎo)電填料60～70份、石墨烯25～35份、熱塑性聚氨酯6～9份、月桂基硫酸鈉1～4份和混合溶劑50～60份。

更優(yōu)選的，所述石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠包含以重量份計(jì)的下列組分：纖維狀金屬導(dǎo)電填料65份、石墨烯30份、熱塑性聚氨酯7份、月桂基硫酸鈉3份和混合溶劑55份。

優(yōu)選的，在上述石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠中，所述纖維狀金屬導(dǎo)電填料的長(zhǎng)徑比為50～200。

優(yōu)選的，在上述石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠中，所述纖維狀金屬導(dǎo)電填料通過(guò)拉絲法、熔抽法或刮削法制得。

優(yōu)選的，在上述石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠中，所述纖維狀金屬導(dǎo)電填料中的金屬元素選自金、銀、銅、鐵、鋁、鎳中的任意一種。

優(yōu)選的，在上述石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠中，所述石墨烯通過(guò)化學(xué)氣相沉積法、機(jī)械剝離法、化學(xué)剝離法或化學(xué)合成法制得。

優(yōu)選的，在上述石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠中，所述熱塑性聚氨酯的玻璃化溫度為100～105℃。

優(yōu)選的，在上述石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠中，所述混合溶劑由蓖麻油、二甲基硅油和丙酮組成，三者體積比為1:1～3:1～5。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明巧妙地利用了石墨烯導(dǎo)熱性高和纖維狀金屬填料熔點(diǎn)低的優(yōu)點(diǎn)，將二者有機(jī)結(jié)合在一起，使得導(dǎo)電膠的燒結(jié)溫度更低，節(jié)能降耗效果顯著；

2、石墨烯超大的比表面積可以使纖維狀金屬填料均勻地分散在石墨烯片層之間，避免了石墨烯的團(tuán)聚以及金屬填料在導(dǎo)電膠中的沉降問(wèn)題，提高了導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性及粘結(jié)強(qiáng)度。

具體實(shí)施方式

下面實(shí)施例將進(jìn)一步舉例說(shuō)明本發(fā)明。這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。

實(shí)施例1：石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠的生產(chǎn)。

稱(chēng)取20g蓖麻油、20g二甲基硅油和20g丙酮，混合均勻，得到混合溶劑；依次將50g纖維狀銀填料(直徑10μm，長(zhǎng)度0.5mm，經(jīng)拉絲法制得)和20g石墨烯(經(jīng)化學(xué)氣相沉積法制得)加入混合溶劑中，超聲分散30min；隨后加入5g熱塑性聚氨酯(玻璃化溫度100℃)及0.5g月桂基硫酸鈉，攪拌1h，得到石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠。利用四探針?lè)y(cè)定該導(dǎo)電膠的方阻，結(jié)果顯示在120℃下燒結(jié)5min后的方阻為9.8mΩ/sq。

實(shí)施例2：石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠的生產(chǎn)。

稱(chēng)取10g蓖麻油、20g二甲基硅油和20g丙酮，混合均勻，得到混合溶劑；依次將80g纖維狀銅填料(直徑10μm，長(zhǎng)度1mm，經(jīng)拉絲法制得)和40g石墨烯(經(jīng)化學(xué)氣相沉積法制得)加入混合溶劑中，超聲分散30min；隨后加入10g熱塑性聚氨酯(玻璃化溫度105℃)及5g月桂基硫酸鈉，攪拌1h，得到石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠。利用四探針?lè)y(cè)定該導(dǎo)電膠的方阻，結(jié)果顯示在120℃下燒結(jié)5min后的方阻為9.6mΩ/sq。

實(shí)施例3：石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠的生產(chǎn)。

稱(chēng)取10g蓖麻油、20g二甲基硅油和30g丙酮，混合均勻，得到混合溶劑；依次將60g纖維狀鋁填料(直徑10μm，長(zhǎng)度1.5mm，經(jīng)拉絲法制得)和25g石墨烯(經(jīng)化學(xué)氣相沉積法制得)加入混合溶劑中，超聲分散30min；隨后加入6g熱塑性聚氨酯(玻璃化溫度100℃)及1g月桂基硫酸鈉，攪拌1h，得到石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠。利用四探針?lè)y(cè)定該導(dǎo)電膠的方阻，結(jié)果顯示在120℃下燒結(jié)5min后的方阻為10.1mΩ/sq。

實(shí)施例4：石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠的生產(chǎn)。

稱(chēng)取10g蓖麻油、30g二甲基硅油和20g丙酮，混合均勻，得到混合溶劑；依次將70g纖維狀鎳填料(直徑10μm，長(zhǎng)度2mm，經(jīng)拉絲法制得)和35g石墨烯(經(jīng)化學(xué)氣相沉積法制得)加入混合溶劑中，超聲分散30min；隨后加入9g熱塑性聚氨酯(玻璃化溫度105℃)及4g月桂基硫酸鈉，攪拌1h，得到石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠。利用四探針?lè)y(cè)定該導(dǎo)電膠的方阻，結(jié)果顯示在120℃下燒結(jié)5min后的方阻為10.2mΩ/sq。

實(shí)施例5：石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠的生產(chǎn)。

稱(chēng)取10g蓖麻油、20g二甲基硅油和25g丙酮，混合均勻，得到混合溶劑；依次將65g纖維狀銀填料(直徑10μm，長(zhǎng)度0.5mm，經(jīng)拉絲法制得)和30g石墨烯(經(jīng)化學(xué)氣相沉積法制得)加入混合溶劑中，超聲分散30min；隨后加入7g熱塑性聚氨酯(玻璃化溫度100℃)及3g月桂基硫酸鈉，攪拌1h，得到石墨烯復(fù)合導(dǎo)電膠。利用四探針?lè)y(cè)定該導(dǎo)電膠的方阻，結(jié)果顯示在120℃下燒結(jié)5min后的方阻為8.9mΩ/sq。

前述對(duì)本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說(shuō)明和例證的目的。這些描述并非想窮盡本發(fā)明，或者將本發(fā)明限定為所公開(kāi)的精確形式；相反，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍旨在由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同形式所限定。