[发明专利]一种复合导电封装材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子器件制造领域，具体涉及一种复合导电封装材料的制备方法。

背景技术

随着微电子集成技术和组装技术的快速发展，电子器件的体积越来越小。电子器件加工过程中，经常需要采用合适的方式予以封装。

由于电子封装材料对电子器件的可靠性和使用寿命有重要的影响，近年来电子封装材料的研究受到了越来越多的关注。电子封装材料是用于承载电子元器件及其相互联线，起机械支撑、密封环境保护、信号专递等作用的基体材料。

聚合物基导电复合材料中的导电填料组分一般为炭黑、炭黑、金属及其化合物的纤维、微粒和纳米颗粒，它们作为填料分散于以聚合物为基体的材料中，常见的聚合物基体包括聚烯烃、树脂类物质等。这种聚合物基导电复合材料既具有导电组分的电学特性，同时又具有聚合物材料可拉伸、可变形、柔性和塑性好等特点，因此，二者的结合实现了优势互补，扩展了其在各自领域的应用范围。

导电聚合物材料无论是制成导线或是薄膜，理论上其任意位置导电特性相同，材料整体都是导电的。若导电体裸露在空气中，则容易受外界环境的干扰，最终影响实际的使用效果。对于这种裸导体，通常需要在其外部额外包裹一层绝缘物质进行封装，这样处理后，不仅避免了干扰，而且便于安装和运输。

发明内容

本发明提供一种复合导电封装材料的制备方法，所述导电封装材料中的碳化物体积百分比占较高，所得产品导电性能优良、柔性好、可塑性强，且具有良好的分散性、相容性和耐热性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种复合导电封装材料的制备方法，该方法包括如下步骤：

（1）制备复合碳材料粉体

炭黑预处理，在纳米炭黑粉中掺入氟化钠，并加入金属催化剂，混匀，在惰性气体保护下在600-650℃加热，加热时间控制在10-15min，将氟化钠固定在纳米炭黑粉表面上；

纳米碳纤维预处理，将纳米碳纤维用浓硫酸与高锰酸钾进行混合酸氧化，经超声剧烈搅拌之后，得到羧基化的纳米碳纤维，加入表面处理剂，在150-200℃加热处理10-15min，在氮气和氦气的混合气体保护下在400-450℃加热30-45min，得到预处理的纳米碳纤维材料；

将预处理的炭黑和预处理的纳米碳纤维置于容器内，用150-250份异丙醇溶解，用强力混合器共混，然后再用超声波分散仪进行超声分散，超声频率为25-30kHz，时间为1-2h，形成均质的纳米碳导电纤维材料溶液；

将得到的纳米碳导电纤维材料溶液与化学共混物进行化学共混，所述化学共混物为聚氯乙烯，所述化学共混物的质量分数占原溶液的25-30％，用静电纺丝法制备出复合碳材料，球磨粉碎得到复合碳材料粉体；

（2）按照如下重量份配料:

上述复合碳材料粉体 11-13份

正硅酸乙酯 2-5份

氟硅酸钠 6-9份

聚羟基乙酸 1-1.5份

聚丙烯 20-24份

铋 0.5-1份

含氢硅油交联剂 2-4份；

（3）按上述组分按比例混合均匀，加热搅拌至混合均匀，将混合物在真空脱泡机中进行脱泡，脱泡时间为5-7h；

再将混合物加入模具中进行固化，固化温度为240℃-250℃，固化后冷却至室温，制备得到复合导电封装材料。

具体实施方式

实施例一

炭黑预处理，在纳米炭黑粉中掺入氟化钠，并加入金属催化剂，混匀，在惰性气体保护下在600℃加热，加热时间控制在10min，将氟化钠固定在纳米炭黑粉表面上。

纳米碳纤维预处理，将纳米碳纤维用浓硫酸与高锰酸钾进行混合酸氧化，经超声剧烈搅拌之后，得到羧基化的纳米碳纤维，加入表面处理剂，在150℃加热处理10min，在氮气和氦气的混合气体保护下在400℃加热30min，得到预处理的纳米碳纤维材料。

将预处理的炭黑和预处理的纳米碳纤维置于容器内，用150份异丙醇溶解，用强力混合器共混，然后再用超声波分散仪进行超声分散，超声频率为25kHz，时间为1h，形成均质的纳米碳导电纤维材料溶液。

将得到的纳米碳导电纤维材料溶液与化学共混物进行化学共混，所述化学共混物为聚氯乙烯，所述化学共混物的质量分数占原溶液的25％，用静电纺丝法制备出复合碳材料，球磨粉碎得到复合碳材料粉体。

按照如下重量份配料:

上述复合碳材料粉体11份

正硅酸乙酯2份

氟硅酸钠6份

聚羟基乙酸1份

聚丙烯20份