本發(fā)明的實(shí)施例一般地涉及電子封裝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及導(dǎo)電粒子及其制造方法以及包括導(dǎo)電粒子的導(dǎo)電膠及其制造方法。

背景技術(shù)：

目前導(dǎo)電膠被廣泛應(yīng)用于電子封裝領(lǐng)域。導(dǎo)電膠的組成主要包含導(dǎo)電粒子和絕緣膠材。導(dǎo)電粒子是導(dǎo)電膠中起到導(dǎo)通作用的關(guān)鍵成分。導(dǎo)電粒子的材質(zhì)主要有兩種：金屬粉末、以及表面涂布金屬的高分子微球。

目前，在導(dǎo)電膠使用過(guò)程中由于擠壓強(qiáng)度問(wèn)題會(huì)造成導(dǎo)電粒子的破裂，導(dǎo)致出現(xiàn)產(chǎn)品劃傷、功能不良等問(wèn)題。當(dāng)該導(dǎo)電膠為各向異性導(dǎo)電膠膜(Anisotropic Conductive Film)時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致失去各向異性導(dǎo)通功能的問(wèn)題。為此，需要對(duì)導(dǎo)電粒子進(jìn)行返修。然而，導(dǎo)電粒子返修成功率不是很高，這導(dǎo)致單位產(chǎn)品工時(shí)增加，影響產(chǎn)品良率，提高了單位產(chǎn)品成本。為了降低單位產(chǎn)品成本，進(jìn)一步擴(kuò)大導(dǎo)電膠的使用范圍，現(xiàn)有技術(shù)中存在對(duì)耐壓能力更高的導(dǎo)電粒子和導(dǎo)電膠的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種新型導(dǎo)電粒子及其制造方法以及包括所述導(dǎo)電粒子的導(dǎo)電膠及其制造方法，可以在提高導(dǎo)電粒子的耐壓強(qiáng)度的同時(shí)保持導(dǎo)電粒子的導(dǎo)電功能。此種新型導(dǎo)電粒子的結(jié)構(gòu)可保證在更寬壓力范圍使用導(dǎo)電膠，使得導(dǎo)電膠的適用范圍更廣。并且，可以減少單位產(chǎn)品耗時(shí)，降低成本，并提高產(chǎn)能。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供一種導(dǎo)電粒子，其包括：

核芯微球；

包覆所述核芯微球的導(dǎo)電高分子層；以及

包覆所述導(dǎo)電高分子層的3D石墨烯層和金屬層。

根據(jù)該方面，在導(dǎo)電粒子的核芯微球的表面包覆導(dǎo)電高分子層并且在導(dǎo)電高分子層的表面包覆3D石墨烯層和金屬層。由于3D石墨烯層具有極高耐壓性并且導(dǎo)電高分子層具有高導(dǎo)電性，可以在提高導(dǎo)電粒子的耐壓強(qiáng)度的同時(shí)保持導(dǎo)電粒子各向異性導(dǎo)電功能，從而保證在更寬壓力范圍使用導(dǎo)電膠，并且減少單位產(chǎn)品耗時(shí)，降低成本，并提高產(chǎn)能。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，所述3D石墨烯層包覆所述導(dǎo)電高分子層，所述金屬層包覆所述3D石墨烯層。根據(jù)該實(shí)施例，通過(guò)使核芯微球的表面被導(dǎo)電高分子層包覆，導(dǎo)電高分子層的表面被3D石墨烯層包覆，并且3D石墨烯層的表面被金屬層包覆，即，在核芯微球與金屬層之間增加導(dǎo)電高分子層和3D石墨烯層，可以在提高導(dǎo)電粒子的耐壓強(qiáng)度的同時(shí)保持導(dǎo)電粒子的導(dǎo)電功能，從而保證在更寬壓力范圍使用導(dǎo)電膠。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例，所述金屬層包覆所述導(dǎo)電高分子層，所述3D石墨烯層包覆所述金屬層。根據(jù)該實(shí)施例，通過(guò)使核芯微球的表面被導(dǎo)電高分子層包覆，導(dǎo)電高分子層的表面被金屬層包覆，并且金屬層的表面被3D石墨烯層包覆，可以在提高導(dǎo)電粒子的耐壓強(qiáng)度的同時(shí)保持導(dǎo)電粒子導(dǎo)電功能，從而保證在更寬壓力范圍使用導(dǎo)電膠。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述核芯微球?yàn)閱畏稚⑿跃郾揭蚁┪⑶?。根?jù)該示例性實(shí)施例，由于聚苯乙烯具有輕質(zhì)、粒徑可控的特點(diǎn)，由此制成的導(dǎo)電粒子和導(dǎo)電膠也具有輕質(zhì)、粒徑可控的優(yōu)點(diǎn)。并且，聚苯乙烯微球容易獲得，能夠降低產(chǎn)品成本。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述導(dǎo)電高分子層為聚苯胺層。根據(jù)該示例性實(shí)施例，由于聚苯胺具有高導(dǎo)電率且合成簡(jiǎn)單，因此最終形成的導(dǎo)電粒子即使在高擠壓輕度下也能保持高的導(dǎo)電功能，并且可以降低生產(chǎn)成本。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述金屬層為金層。根據(jù)該示例性實(shí)施例，采用金作為金屬層的材料，即使金層厚度很小，也可以確保導(dǎo)電粒子的導(dǎo)電性能。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述核芯微球的平均直徑為0.1μm-10μm。根據(jù)該示例性實(shí)施例，利用落在此范圍內(nèi)的平均直徑的核芯微球制造導(dǎo)電粒子以及導(dǎo)電膠，可以使所形成的導(dǎo)電粒子和導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性更佳，并且可以避免核芯微球的團(tuán)聚而使得導(dǎo)電高分子層完整地包覆核芯微球。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提供一種導(dǎo)電粒子的制造方法，包括：

用導(dǎo)電高分子層包覆核芯微球的表面，從而得到復(fù)合微球；以及

用3D石墨烯層和金屬層包覆所述復(fù)合微球的表面。

根據(jù)該方面，在導(dǎo)電粒子的核芯微球的表面包覆導(dǎo)電高分子層并且在導(dǎo)電高分子層的表面包覆3D石墨烯層和金屬層。由于3D石墨烯層具有極高耐壓性并且導(dǎo)電高分子層具有高導(dǎo)電性，可以在提高導(dǎo)電粒子的耐壓強(qiáng)度的同時(shí)保持導(dǎo)電粒子導(dǎo)電功能，從而保證在更寬壓力范圍使用導(dǎo)電膠，并且減少單位產(chǎn)品耗時(shí)，降低成本，并提高產(chǎn)能。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述用導(dǎo)電高分子層包覆核芯微球的表面包括以下步驟：

用表面活性劑處理所述核芯微球；以及

使導(dǎo)電單體經(jīng)引發(fā)劑在所述核芯微球的表面發(fā)生聚合形成導(dǎo)電高分子層。

根據(jù)該實(shí)施例，可以在核芯微球的表面上簡(jiǎn)單、高效地形成具有高電導(dǎo)率的高分子層，由此，最終形成的導(dǎo)電粒子即使在高擠壓強(qiáng)度下也能保持高的導(dǎo)電功能，并且可以降低生產(chǎn)成本。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，所述用3D石墨烯層和金屬層包覆所述復(fù)合微球的表面包括：

用所述3D石墨烯層包覆所述復(fù)合微球的表面；以及

用所述金屬層包覆所述3D石墨烯層的表面。

根據(jù)該實(shí)施例，通過(guò)使核芯微球的表面被導(dǎo)電高分子層包覆，導(dǎo)電高分子層的表面被3D石墨烯層包覆，并且3D石墨烯層的表面被金屬層包覆，即，在核芯微球與金屬層之間增加導(dǎo)電高分子層和3D石墨烯層，可以在提高導(dǎo)電粒子的耐壓強(qiáng)度的同時(shí)保持導(dǎo)電粒子的導(dǎo)電功能，從而保證在更寬壓力范圍使用導(dǎo)電膠。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述用所述3D石墨烯層包覆所述復(fù)合微球的表面包括：

用石墨烯層包覆多孔SiO₂表面且然后進(jìn)行HF濕法蝕刻，得到3D石墨烯粉；以及

將所述3D石墨烯粉分散后加入所述復(fù)合微球，從而得到被3D石墨烯層包覆的復(fù)合微球。

根據(jù)該實(shí)施例，通過(guò)利用成熟的微加工工藝方便、容易地形成3D石墨烯層，從而可以降低導(dǎo)電粒子的成本。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述用金屬層包覆所述3D石墨烯層的表面包括：

將所述被3D石墨烯層包覆的復(fù)合微球置于金屬層形成溶液中，經(jīng)電化學(xué)作用在所述被3D石墨烯層包覆的復(fù)合微球表面形成金屬層，從而得到所述導(dǎo)電粒子。

根據(jù)該實(shí)施例，通過(guò)在被3D石墨烯層包覆的復(fù)合微球表面形成金屬層，可以提高導(dǎo)電粒子的導(dǎo)電性能。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例，所述用3D石墨烯層和金屬層包覆所述復(fù)合微球的表面包括：

用所述金屬層包覆所述復(fù)合微球的表面；以及

用所述3D石墨烯層包覆所述金屬層的表面。

根據(jù)該實(shí)施例，通過(guò)使核芯微球的表面被導(dǎo)電高分子層包覆，導(dǎo)電高分子層的表面被金屬層包覆，并且金屬層的表面被3D石墨烯層包覆，可以在提高導(dǎo)電粒子的耐壓強(qiáng)度的同時(shí)保持導(dǎo)電粒子導(dǎo)電功能，從而保證在更寬壓力范圍使用導(dǎo)電膠。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述用所述金屬層包覆所述復(fù)合微球的表面包括：

將所述復(fù)合微球置于金屬層形成溶液中，經(jīng)電化學(xué)作用在所述復(fù)合微球的表面形成金屬層，從而得到被金屬層包覆的復(fù)合微球。

根據(jù)該實(shí)施例，通過(guò)在復(fù)合微球表面形成金屬層，可以提高導(dǎo)電粒子的導(dǎo)電性能。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述用所述3D石墨烯層包覆所述金屬層的表面包括：

用石墨烯層包覆多孔SiO₂表面且然后進(jìn)行HF濕法蝕刻，得到3D石墨烯粉；以及

將所述3D石墨烯粉分散后加入所述被金屬層包覆的復(fù)合微球，從而得到所述導(dǎo)電粒子。

根據(jù)該實(shí)施例，通過(guò)利用成熟的微加工工藝方便、容易地形成3D石墨烯層，從而可以降低導(dǎo)電粒子的成本。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述核芯微球?yàn)閱畏稚⑿跃郾揭蚁┪⑶?。根?jù)該示例性實(shí)施例，由于聚苯乙烯具有輕質(zhì)、粒徑可控的特點(diǎn)，由此制成的導(dǎo)電粒子和導(dǎo)電膠也具有輕質(zhì)、粒徑可控的優(yōu)點(diǎn)。并且，聚苯乙烯微球容易獲得，能夠降低產(chǎn)品成本。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述導(dǎo)電高分子層為聚苯胺層。根據(jù)該示例性實(shí)施例，由于聚苯胺具有高導(dǎo)電率且合成簡(jiǎn)單，因此最終形成的導(dǎo)電粒子即使在高擠壓輕度下也能保持高的導(dǎo)電功能，并且可以降低生產(chǎn)成本。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述金屬層為金層。根據(jù)該示例性實(shí)施例，采用金作為金屬層的材料，即使金層厚度很小，也可以確保導(dǎo)電粒子的導(dǎo)電性能。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述核芯微球的平均直徑為0.1μm-10μm。根據(jù)該示例性實(shí)施例，利用落在此范圍內(nèi)的平均直徑的核芯微球制造導(dǎo)電粒子以及導(dǎo)電膠，可以使所形成的導(dǎo)電粒子和導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性更佳，并且可以避免核芯微球的團(tuán)聚而使得導(dǎo)電高分子層完整地包覆核芯微球。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述表面活性劑為兩性偶聯(lián)劑，包括但不限于鉻絡(luò)合物偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、含鋯偶聯(lián)劑。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種導(dǎo)電膠，包括根據(jù)第一方面所述的導(dǎo)電粒子。

根據(jù)該方面，由于包括第一方面的導(dǎo)電粒子并且所述導(dǎo)電粒子能夠在提高其耐壓強(qiáng)度的同時(shí)保持其導(dǎo)電功能，因此該導(dǎo)電膠可以在更寬壓力范圍使用，并且可以降低成本，并提高產(chǎn)能。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種導(dǎo)電膠的制造方法，包括使第一方面的導(dǎo)電粒子均勻地分布在絕緣膠材中的步驟。

根據(jù)該方面，通過(guò)使第一方面的導(dǎo)電粒子均勻地分布在絕緣膠材中而制備導(dǎo)電膠，由于其中的導(dǎo)電粒子在提高其耐壓強(qiáng)度的同時(shí)保持其導(dǎo)電功能，因此可以提供能夠在更寬壓力范圍使用的導(dǎo)電膠，并且可以降低成本，并提高產(chǎn)能。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在核芯微球的表面包覆導(dǎo)電高分子層并且在導(dǎo)電高分子層的表面包覆3D石墨烯層和金屬層，形成導(dǎo)電粒子，并進(jìn)而采用該導(dǎo)電粒子形成導(dǎo)電膠。由于3D石墨烯層具有極高耐壓性并且導(dǎo)電高分子層具有高導(dǎo)電性，可以在提高導(dǎo)電粒子的耐壓強(qiáng)度的同時(shí)保持導(dǎo)電粒子導(dǎo)電功能，從而保證在更寬壓力范圍使用導(dǎo)電膠，并且減少單位產(chǎn)品耗時(shí)，降低成本，并提高產(chǎn)能。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的導(dǎo)電粒子的剖面圖；

圖1B是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的導(dǎo)電粒子的剖面圖；

圖2A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例制造圖1A所示的導(dǎo)電粒子的流程示意圖；以及

圖2B是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例制造圖1B所示的導(dǎo)電粒子的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供了一種新型導(dǎo)電粒子。該新型導(dǎo)電粒子包括核芯微球、包覆核芯微球的導(dǎo)電高分子層、以及包覆導(dǎo)電高分子層的3D石墨烯層和金屬層。

圖1A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的導(dǎo)電粒子的剖面圖。如圖1A所示，該導(dǎo)電粒子包括核芯微球10、包覆核芯微球10的導(dǎo)電高分子層12、包覆導(dǎo)電高分子層12的3D石墨烯層14、以及包覆3D石墨烯層14的金屬層16。

圖1B是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的導(dǎo)電粒子的剖面圖。如圖1B所示，該導(dǎo)電粒子包括核芯微球10、包覆核芯微球10的導(dǎo)電高分子層12、包覆導(dǎo)電高分子層12的金屬層16、以及包覆金屬層16的3D石墨烯層14。

作為核芯微球10，可以采用諸如聚氯乙烯、聚苯乙烯等的高分子材料或諸如SiO₂、TiO₂等的無(wú)機(jī)材料的微米或納米微球。在這些材料當(dāng)中，優(yōu)選使用單分散性聚苯乙烯微球，由于聚苯乙烯具有輕質(zhì)、粒徑可控的特點(diǎn)，由此制成的導(dǎo)電粒子和導(dǎo)電膠也具有輕質(zhì)、粒徑可控的優(yōu)點(diǎn)。并且，聚苯乙烯微球容易獲得，能夠降低產(chǎn)品成本。

對(duì)于核芯微球10的直徑?jīng)]有特別的限制。導(dǎo)電膠的導(dǎo)電性取決于導(dǎo)電粒子的傳導(dǎo)性，在確保導(dǎo)電傳導(dǎo)的前提下，導(dǎo)電粒子的粒徑越小，所形成的導(dǎo)電膠導(dǎo)電性越佳。優(yōu)選地，作為導(dǎo)電粒子的形成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的核芯微球10的平均直徑小于等于10μm。另一方面，如果核芯微球10的直徑過(guò)小，則有可能發(fā)生核芯微球10的團(tuán)聚。為了避免核芯微球10的團(tuán)聚以使得導(dǎo)電高分子層12完整地包覆核芯微球10，優(yōu)選核芯微球的平均直徑大于等于0.1um。

作為導(dǎo)電高分子層12，可以采用諸如聚吡咯、聚對(duì)苯撐、聚苯硫醚、聚苯胺等的導(dǎo)電高分子材料。優(yōu)選地，由于合成簡(jiǎn)單、成本低、導(dǎo)電率高，優(yōu)選采用聚苯胺作為導(dǎo)電高分子層12的材料。

對(duì)于導(dǎo)電高分子層12的厚度沒(méi)有特別的限制。例如，導(dǎo)電高分子層12的厚度可以為100-500nm。

對(duì)于3D石墨烯層14的厚度沒(méi)有特別的限制。例如，3D石墨烯層14的厚度可以為50-200nm。

作為金屬層16，可以采用諸如金、銀、銅等金屬材料或其合金材料。優(yōu)選地，采用金作為金屬層16的材料，即使金層厚度很小，也可以確保導(dǎo)電粒子的導(dǎo)電性能。

對(duì)于金屬層16的厚度沒(méi)有特別的限制。例如，金屬層16的厚度可以為10-100nm。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，還提供了一種導(dǎo)電粒子的制造方法。該制造方法包括：

用導(dǎo)電高分子層包覆核芯微球的表面，從而得到復(fù)合微球；以及

用3D石墨烯層和金屬層包覆所述復(fù)合微球的表面。

根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，所述用3D石墨烯層和金屬層包覆所述復(fù)合微球的表面包括用所述3D石墨烯層包覆所述復(fù)合微球的表面以及用所述金屬層包覆所述3D石墨烯層的表面，以得到圖1A所示的導(dǎo)電粒子。

根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例，所述用3D石墨烯層和金屬層包覆所述復(fù)合微球的表面包括用所述金屬層包覆所述復(fù)合微球的表面以及用所述3D石墨烯層包覆所述金屬層的表面，以得到圖1B所示的導(dǎo)電粒子。

圖2A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例制造圖1A所示的導(dǎo)電粒子的流程示意圖。

如圖2A所示，首先，在步驟S210中，用導(dǎo)電高分子層12包覆核芯微球10的表面。例如，該步驟可以具體地包括：用表面活性劑處理核芯微球10，以及使導(dǎo)電單體經(jīng)引發(fā)劑在核芯微球的表面聚合為導(dǎo)電高分子層12，從而得到復(fù)合微球。

在此，表面活性劑可以為兩性偶聯(lián)劑，包括但不限于鉻絡(luò)合物偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、含鋯偶聯(lián)劑等。

接下來(lái)，在步驟S212中，用3D石墨烯層14包覆復(fù)合微球的表面。例如，該步驟可以具體地包括：用石墨烯層包覆多孔SiO₂表面，然后進(jìn)行HF濕法蝕刻，得到3D石墨烯粉；以及將3D石墨烯粉經(jīng)分散液均勻分散后加入復(fù)合微球，從而得到被3D石墨烯層14包覆的復(fù)合微球。

然后，在步驟S214中，用金屬層16包覆3D石墨烯層14的表面。該例如，步驟可以具體地包括：將被3D石墨烯層14包覆的復(fù)合微球置于金屬層形成溶液中，經(jīng)電化學(xué)作用在被3D石墨烯層14包覆的復(fù)合微球表面形成金屬層16，從而得到本實(shí)施例的導(dǎo)電粒子。

圖2B是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例制造圖1B所示的導(dǎo)電粒子的流程的示意圖。

如圖2B所示，首先，在步驟S220中，用導(dǎo)電高分子層12包覆核芯微球10的表面。例如，該步驟可以具體地包括：用表面活性劑處理核芯微球10，以及使導(dǎo)電單體經(jīng)引發(fā)劑在核芯微球的表面發(fā)生聚合為形成導(dǎo)電高分子層12，從而得到復(fù)合微球。

接下來(lái)，在步驟S222中，用金屬層16包覆復(fù)合微球的表面。例如，該步驟可以具體地包括：將復(fù)合微球置于金屬層形成溶液中，經(jīng)電化學(xué)作用在復(fù)合微球的表面形成金屬層16，從而得到被金屬層16包覆的復(fù)合微球。

然后，在步驟S224中，用3D石墨烯層14包覆金屬層16的表面。例如，該步驟可以具體地包括：用石墨烯層包覆多孔SiO2表面，然后進(jìn)行HF濕法蝕刻，得到3D石墨烯粉；以及將3D石墨烯粉經(jīng)分散液均勻分散后加入被金屬層16包覆的復(fù)合微球，從而得到本實(shí)施例的導(dǎo)電粒子。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，還提供了一種包括上述導(dǎo)電粒子的導(dǎo)電膠。

對(duì)導(dǎo)電膠的類型不做具體限制，該導(dǎo)電膠可以為各方同性導(dǎo)電膠或各方異性導(dǎo)電膠。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，還提供了一種導(dǎo)電膠的制造方法，該制造方法包括使上述導(dǎo)電粒子均勻地分布在絕緣膠材中的步驟。

具體而言，可以以合適的配比使上述導(dǎo)電粒子均勻地分布在絕緣膠材中。根據(jù)導(dǎo)電膠的不同要求和規(guī)格，導(dǎo)電粒子與絕緣膠材的配比可以不同。

下面將結(jié)合具體的實(shí)例描述本發(fā)明實(shí)施例的導(dǎo)電粒子的制造方法。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，這些實(shí)例僅僅是為了示例本發(fā)明的實(shí)施例而給出的，并非為了限制本發(fā)明。

實(shí)例1

作為核芯微球，使用單分散性的平均直徑為2μm的聚苯乙烯微球。

將聚苯乙烯微球加入到作為表面活性劑的硅烷偶聯(lián)劑(例如，KH-550等)中，油浴溫度140℃條件下反應(yīng)40min后，經(jīng)離心過(guò)濾得到經(jīng)表面活性劑處理的微球。

將上述經(jīng)表面活性劑處理的聚苯乙烯微球置于鹽酸溶液中磁力攪拌一段時(shí)間。然后，在逐滴加入作為導(dǎo)電單體的苯胺單體并攪拌一段時(shí)間后，苯胺單體吸附在聚苯乙烯微球表面。接下來(lái)，逐滴加入作為引發(fā)劑的過(guò)硫酸銨和碘酸鉀，使得苯胺單體在聚苯乙烯微球表面發(fā)生聚合。反應(yīng)結(jié)束后，即在聚苯乙烯微球表面形成一層聚苯胺導(dǎo)電層。通過(guò)控制單體用量，可將聚苯胺導(dǎo)電層控制在100-500nm。由此，得到復(fù)合微球。

接下來(lái)，在溫度為1100℃，CH₄、H₂、Ar環(huán)境下，通過(guò)化學(xué)氣相沉積(CVD)在作為模板的多孔SiO₂表面沉積石墨烯層。待冷卻至室溫后，將產(chǎn)品浸沒(méi)到HF液中以進(jìn)行各向同性刻蝕而完全去除多孔SiO₂模板，得到3D石墨烯粉末。然后，在2250℃條件下對(duì)3D石墨烯粉末干燥并進(jìn)行退火。

可選地，可以以如上得到的石墨烯層為模板，通過(guò)CVD再次沉積石墨烯，由此可根據(jù)需要得到不同厚度的3D石墨烯?？筛鶕?jù)需求調(diào)節(jié)條件而得到不同厚度的3D石墨烯層。

這里，根據(jù)所使用的諸如多孔SiO₂模板的形狀，3D石墨烯粉末可以為柱狀、球形、方形等。

接下來(lái)，將上述3D石墨烯粉末加入作為分散液的表面活性劑(在本實(shí)例中，為硅烷偶聯(lián)劑)的水溶液中進(jìn)行分散。在分散液將3D石墨烯粉末均勻分散后，在上述分散體系中加入在聚苯胺層表面經(jīng)表面活性劑處理的復(fù)合微球。然后，通過(guò)離心分層抽濾，得到被3D石墨烯層包覆的復(fù)合微球。通過(guò)控制分散液中石墨烯的固含量，可得到不同厚度的3D石墨烯層(例如，50-200nm)。

接下來(lái)，對(duì)上述被3D石墨烯層包覆的復(fù)合微球進(jìn)行表面活性劑(在本實(shí)例中，為硅烷偶聯(lián)劑)處理，然后將其置于作為金屬層形成溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的氯金酸：0.2mol/L的碳酸鉀＝3:1(體積比)的混合溶液中。在室溫下進(jìn)行直流電化學(xué)反應(yīng)，在被3D石墨烯層包覆的復(fù)合微球表面形成作為金屬層的金層。通過(guò)調(diào)整反應(yīng)條件，可實(shí)現(xiàn)不同厚度(例如，10-100nm)的金層。由此得到的導(dǎo)電粒子通過(guò)抽濾而從金屬層形成溶液中取出，從而實(shí)現(xiàn)如圖1A所示的導(dǎo)電粒子。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在本實(shí)例中給出的各步驟中使用的具體條件和參數(shù)僅僅是一個(gè)例子。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)不同的條件和參數(shù)。例如，表面活性劑不限于硅烷偶聯(lián)劑，可以為其他表面活性劑。金屬層形成溶液不限于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的氯金酸：0.2mol/L的碳酸鉀＝3:1(體積比)的混合溶液，而是可以為包含其他組分(例如，檸檬酸鈉和氯金酸)的其他比例的混合溶液。本公開(kāi)在此不進(jìn)行一一列舉。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本公開(kāi)之后所能想到的其他條件和參數(shù)，也被視為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

實(shí)例2

除了將3D石墨烯層包覆步驟和金層包覆步驟的順序顛倒之外，本實(shí)例與上述實(shí)例1相同。從而，實(shí)現(xiàn)如圖1B所示的導(dǎo)電粒子。

實(shí)例3

除了核芯微球的材料為聚氯乙烯之外，本實(shí)例與上述實(shí)例1相同。從而，實(shí)現(xiàn)如圖1A所示的導(dǎo)電粒子。

實(shí)例4

除了核芯微球的材料為聚氯乙烯之外，本實(shí)例與上述實(shí)例2相同。從而，實(shí)現(xiàn)如圖1B所示的導(dǎo)電粒子。

實(shí)例5

除了導(dǎo)電單體為吡咯單體之外，本實(shí)例與上述實(shí)例1相同。從而，實(shí)現(xiàn)如圖1A所示的導(dǎo)電粒子。

實(shí)例6

除了核芯微球?yàn)镾iO₂，并且表面活性劑為鉻絡(luò)合物偶聯(lián)劑之外，本實(shí)例與上述實(shí)例1相同。從而，實(shí)現(xiàn)如圖1A所示的導(dǎo)電粒子。

實(shí)例7

除了所使用的金屬層形成溶液為銀甲醛—銀氨溶液而化學(xué)鍍銀層作為金屬層之外，本實(shí)例與上述實(shí)例1相同。

其中，化學(xué)鍍銀的反應(yīng)式如下：

2[Ag(NH₃)₂]OH+HCHO→2Ag+4NH₃↑+HCOOH+H₂O

鍍銀時(shí),可以將還原液首先倒入活化后載有微球的活化液中,待活化液中剩余的Ag⁺反應(yīng)完全后,再緩慢加入銀液，反應(yīng)結(jié)束即得到被銀層包覆的復(fù)合微球。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種導(dǎo)電膠，其包括根據(jù)上述導(dǎo)電粒子。通過(guò)使上述導(dǎo)電粒子均勻地分布在絕緣膠材中，來(lái)制成導(dǎo)電膠。

如上所述，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在核芯微球的表面包覆導(dǎo)電高分子層并且在導(dǎo)電高分子層的表面包覆3D石墨烯層和金屬層而形成導(dǎo)電粒子。由于3D石墨烯層具有極高耐壓性并且導(dǎo)電高分子層具有高導(dǎo)電性，可以在提高導(dǎo)電粒子的耐壓強(qiáng)度的同時(shí)保持導(dǎo)電粒子導(dǎo)電功能，從而保證在更寬壓力范圍使用導(dǎo)電膠，并且減少單位產(chǎn)品耗時(shí)，降低成本，并提高產(chǎn)能。

此外，本發(fā)明實(shí)施例不限于解決導(dǎo)電膠使用過(guò)程中導(dǎo)電粒子破裂的問(wèn)題，也適用于電子領(lǐng)域中的導(dǎo)電粒子破裂問(wèn)題，從而降低返工率和生產(chǎn)成本，提高良率。

本發(fā)明的說(shuō)明書中，說(shuō)明了大量具體細(xì)節(jié)。然而，能夠理解，本發(fā)明的實(shí)施例可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐。在一些實(shí)例中，并未詳細(xì)示出公知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便不模糊對(duì)本說(shuō)明書的理解。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。