一種Ag量子點(diǎn)復(fù)合的防靜電有機(jī)硅橡膠及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)硅領(lǐng)域，具體涉及一種Ag量子點(diǎn)復(fù)合的防靜電有機(jī)硅橡膠及其制備方法，應(yīng)用于電子元器件封裝。
技術(shù)背景
[0002]靜電是物體正電荷和負(fù)電荷在局部范圍失去平衡的結(jié)果，是通過(guò)電子或離子轉(zhuǎn)移而形成的。造成電子不平衡分布的原因是電子受外力而脫離軌道，這個(gè)外力包括各種能量(如動(dòng)能、位能、熱能、化學(xué)能等)，因此，在日常生活中，像接觸、摩擦、沖洗。電解、壓電、偏差、感應(yīng)燈都會(huì)產(chǎn)生靜電。靜電對(duì)電子元器件可能產(chǎn)生如下破壞:
[0003]1.靜電吸附灰塵，降低元件絕緣電阻(縮短壽命):在半導(dǎo)體元器件的生產(chǎn)制造過(guò)程中，由于大量使用了石英及高分子物質(zhì)制成的器具和材料，其絕緣度很高，在使用過(guò)程中一些不可避免的摩擦可造成其表面電荷不斷積聚，且電位愈來(lái)愈高。由于靜電的力學(xué)效應(yīng)，在這種情況下，很容易使工作場(chǎng)所的浮游塵埃吸附于芯片表面，而很小的塵埃吸附都有可能影響半導(dǎo)體器件的良好性能。
[0004]2.靜電放電與介質(zhì)擊穿，使元件受損不能工作(完全破壞):靜電放電的起放電源是空間電荷，因而它所儲(chǔ)存的能量是有限的，故它僅能提供短暫發(fā)生的局部擊穿能量。雖然靜電放電的能量較小，但其放電波形很復(fù)雜，控制起來(lái)也比較麻煩。由靜電引起元器件的擊穿是電子裝備中靜電危害的主要方式，是電子裝備制造中最普遍、最嚴(yán)重的危害。
[0005]3.靜電放電電場(chǎng)或電流產(chǎn)生的熱，使元件受傷(潛在損傷)。
[0006]4.靜電放電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)幅度很大(達(dá)幾百伏/米)、頻譜極寬(從幾十兆到幾千兆)，對(duì)電子產(chǎn)器造成干擾甚至損壞(電磁干擾)。
[0007]如果元件全部破壞，必能在生產(chǎn)及檢測(cè)中被察覺(jué)而排除，影響較小;如果元件輕微受損，在正常測(cè)試下不易發(fā)現(xiàn)。在這種情形下，常會(huì)因經(jīng)過(guò)多層次加工，甚至已在使用時(shí)才發(fā)現(xiàn)被破壞，不但檢查不易，而且其損失難以預(yù)測(cè)，要耗費(fèi)多少人力及財(cái)力才能清查出所有問(wèn)題。而且如果在使用時(shí)才察覺(jué)故障，其損失將可能巨大。
[0008]有機(jī)硅橡膠具有優(yōu)異的電器絕緣、耐溫、耐候、耐冷熱沖擊等性能、在電子元器件封裝中占有重地位，但有機(jī)硅橡膠本身不具有抗靜電性。為了拓展硅橡膠的應(yīng)用領(lǐng)域，需對(duì)其進(jìn)行抗靜電改性。目前，抗靜電有機(jī)硅橡膠的報(bào)道非常少。目前只有東麗先端素材株式會(huì)社采用有機(jī)硅氧烷、有機(jī)氫聚硅氧烷、硅烷偶聯(lián)劑、導(dǎo)電聚合物和鉑催化劑與通過(guò)陰離子聚合方法制備的聚噻吩或其衍生物共混，發(fā)明了一種抗靜電有機(jī)硅離型涂覆膜(中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利ZL200780013037.6)，產(chǎn)品具有很好的抗靜電效果。但是，聚噻吩或其衍生物制備復(fù)雜，導(dǎo)電效果較差，需較大用量才可獲得良好抗靜電效果;此外，聚噻吩或其衍生物與有機(jī)硅相容性差，易于分相。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為解決有機(jī)硅橡膠不具有抗靜電性的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種抗靜電有機(jī)硅橡膠及其制備方法，所得硅橡膠具有優(yōu)良的抗靜電性，應(yīng)用于電子元器件封裝。
[0010]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種Ag量子點(diǎn)復(fù)合的防靜電有機(jī)硅橡膠的硬度5?65Shore A，拉伸強(qiáng)度0.2?3.8MPa，斷裂伸長(zhǎng)率40%?300%。
[0011]所述的制備方法為以下步驟:
[0012](I)制備Ag量子點(diǎn):向攪拌的可溶性銀鹽水溶液中滴加硼氫化鹽的水溶液，室溫下避光攪拌反應(yīng)0.2_24h后，離心獲得固體，用乙醇和水洗滌若干次，優(yōu)選洗滌3?4次后在
0.06?0.09MPa下真空避光烘干，得到銀量子點(diǎn)；可溶性銀鹽水溶液選自AgF、AgNO3和AgC14水溶液中的一種或幾種的混合物;硼氫化鹽選自硼氫化鈉、硼氫化鉀中的一種或兩者的混合物。作為優(yōu)選，可溶性銀鹽水溶液選自AgNO3、AgClO4水溶液中的一種或兩種;硼氫化鹽選自硼氫化鈉、硼氫化鉀中的一種或兩者，使用量為可溶性銀鹽水溶液中銀鹽物質(zhì)的量的0.01 %?0.1 %。(2)將液體娃橡膠與Ag量子點(diǎn)混合后制備得到Ag量子點(diǎn)復(fù)合的防靜電有機(jī)硅橡膠。Ag量子點(diǎn)使用量為液體硅橡膠質(zhì)量的0.1 %?15 %，Ag量子點(diǎn)與液體硅橡膠經(jīng)三輥機(jī)或球磨機(jī)混合均勾，經(jīng)室溫在真空度0.06?0.09Mpa下脫泡5?30min，硫化溫度為20?150°C下硫化成型，得到Ag量子點(diǎn)復(fù)合的防靜電有機(jī)硅橡膠。
[0013]液體硅橡膠選自加成型硅液體橡膠或縮合型硅橡膠中的一種。加成型液體硅橡膠由乙烯基硅油、含氫硅油、補(bǔ)強(qiáng)填料、鉑絡(luò)合物催化劑混合制成;縮合型液體硅橡膠由羥基硅油、硅烷偶聯(lián)劑、補(bǔ)強(qiáng)填料、縮合型催化劑混合制成。
[0014]補(bǔ)強(qiáng)填料選自氣相法白炭黑、沉淀法白炭黑中的一種或兩者，使用量為硅油質(zhì)量的2 %?55 %。中硅油由乙烯基硅油、含氫硅油組成;縮合型液體硅橡膠中硅油為羥基硅油。
[0015]加成型液體硅橡膠中乙烯基硅油分子結(jié)構(gòu)式為Me2ViS1(Me2S1)a(R1R2S1)bSiViMe2，式中R1、R2分別獨(dú)立選自甲基、苯基中的一種，但Ri與R2不同時(shí)為甲基，a為5?4000的正整數(shù)，b為O或O?1000的正整數(shù)，O <b/(a+b) < 0.99 ;含氫硅油分子結(jié)構(gòu)為Me2R3S1(Me2S1)c(MeHS1)d(R4R5S1)eSiR3Me2,式中 R3 選自 Me、H 中一種，R4、R5 分別獨(dú)立選自甲基、苯基中的一種，但R4和R5不同時(shí)為甲基，c為4?900的正整數(shù)，d為4?600的正整數(shù)，e為O或O?900的正整數(shù)，OS e/(C+d+e) <0.99。含氫硅油與乙烯基硅油的使用量為硅氫與硅乙烯基的摩爾比是0.7?2:1，優(yōu)選為0.9?1.8:1。
[0016]鉑絡(luò)合物催化劑選自H2PtCl6的異丙醇溶液,H2PtCl6的四氫呋喃溶液、Pt(PPh3)4、甲基乙烯基硅氧烷配位的鉑絡(luò)合物、鄰苯二甲酸二乙酯配位的鉑絡(luò)合物、雙環(huán)戊二烯二氯化鉑、二氯雙(三苯基膦)的鉑絡(luò)合物中的一種或幾種，鉑絡(luò)合物催化劑的使用量為使鉑金屬元素質(zhì)量是加成型液體娃橡膠質(zhì)量的I?150ppm，優(yōu)選為I?30ppm。
[0017]縮合型液體硅橡膠中羥基硅油分子結(jié)構(gòu)式為OHMe2S1(Me2S1)a(R1R2S1)bSiMe20H，式中R1、R2分別獨(dú)立選自甲基、苯基中的一種，但Ri與R2不同時(shí)為甲基，a為5?4000的正整數(shù)，13為0或O?1000的正整數(shù)，(^ b/ (a+b) < 0.99;硅烷偶聯(lián)劑選自正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、三甲氧基硅烷(包括甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷)、三乙氧基硅烷、三異丙氧基硅烷、γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ-560)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ-570)、η-辛基三甲氧基硅烷、η-辛基三乙氧基硅烷、η-丙基三乙氧基硅烷中的一種或者幾種，使用量為縮合型液體娃橡膠質(zhì)量的0.05 %?3 %，固化催化劑選自辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、二異丁基月桂酸錫、鈦酸正丁酯、鈦酸正丁酯的乙酰丙酮螯合物中的一種或幾種，使用量為縮合型液體娃膠質(zhì)量的0.005%?0.1%。
[0018]上述結(jié)構(gòu)式中Me為甲基，Vi為乙烯基，OH為羥基，室溫為25°C。
[0019]本發(fā)明所述的Ag量子點(diǎn)復(fù)合的防靜電有機(jī)硅橡膠具有優(yōu)良的抗靜電性外，還具有良好的耐溫、耐候、耐冷熱沖擊、耐紫外輻射等性能，應(yīng)用在電子元器件封裝上。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0021](I)不僅具有優(yōu)良的抗靜電性外，而且還具有良好的耐溫、耐候、耐冷熱沖擊、耐紫外輻射等性能；
[0022](2)制備方法簡(jiǎn)單。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明通過(guò)如下的實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明，但實(shí)施例不是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，實(shí)施例中所用原料均可市購(gòu)。
[0024]實(shí)施例1
[0025]I)向用錫箔紙遮光的干凈100ml三口瓶中加入600g 0.lmol/L的AgNO3水溶液，室溫和攪拌下30min內(nèi)滴加50g 0.01mol/L的硼氫化鈉水溶液，滴加完畢后繼續(xù)室溫反應(yīng)2h，將體系沉降、離心，獲得固體;將所得固體用無(wú)水乙醇洗滌3次后在真空度0.06Mpa下避光烘干，獲得銀量子點(diǎn)5.832g。
[0026]2)向500ml干凈的三口瓶中加入296g D4，在0.096MPa/35?40°C下脫除水分，然后加入1.86g乙烯基雙封頭和5.92g四甲基氫氧化銨硅醇鹽，在100°C聚合5h，然后升溫至135?140°C之間分解催化劑約3h，然后在0.096MPa/180°C下脫低分子化合物，得到258g乙烯基硅油Me2ViSi0(Me2Si0)4(X)SiViMe2(乙烯基含量6.6 X 10—5mol/g);向5001111 干凈的三口瓶中加入296g D4，在-0.096MPa/35?40°C下脫除水分，然后加入4.2g D/，1.34g含氫雙封頭和15