本技術(shù)涉及灌封膠領(lǐng)域，尤其涉及一種耐水的芯片灌封膠及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代電子工業(yè)中，隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，芯片的小型化、集成度不斷提高，對芯片封裝材料的要求也日益嚴格。傳統(tǒng)的封裝方式已不能滿足高性能電子產(chǎn)品的需要，特別是在可靠性、熱管理、環(huán)境適應(yīng)性等方面。芯片灌封膠作為重要的封裝材料之一，其作用是在保證芯片電氣性能的同時，為其提供物理保護，防止水分、灰塵等外界因素對芯片造成損害。

2、芯片灌封膠通過手工或者機械的方式精確地灌注到含有電子元件和線路的器件內(nèi)部，在一定的溫度條件下（常溫或加熱）固化，形成一種性能優(yōu)良的熱固性高分子絕緣材料。它的主要作用在于為電子元器件提供粘接、密封、灌封以及涂覆保護，這對于確保電子產(chǎn)品的可靠性和延長使用壽命至關(guān)重要。早期的芯片灌封膠多采用環(huán)氧樹脂體系，因其具有良好的電氣性能、機械強度及耐化學性。然而，隨著技術(shù)進步，單一環(huán)氧樹脂體系已經(jīng)難以滿足更高層次的需求。例如，由于芯片工作過程中產(chǎn)生的熱量較大，對灌封材料的耐熱性，自身耐老化性和耐溫穩(wěn)定性等提出了更高的要求；同時，為了適應(yīng)更廣泛的使用環(huán)境，如汽車電子、航天航空等領(lǐng)域，灌封膠還需要具備更好的耐腐蝕、抗紫外線輻射和防水防潮等特性，但現(xiàn)有的灌封膠產(chǎn)品的性能多樣性較差，通常為了更好的密封效果以及力學性能，無法同時滿足現(xiàn)有產(chǎn)品對于灌封膠的多樣性性能的需求。

3、所以，為了解決上述問題，本技術(shù)提供了一種耐水的芯片灌封膠及其制備方法，本技術(shù)制得的耐水的芯片灌封膠能夠在保持優(yōu)異的灌封膠力學性能和防水性能的前提下，同時有效提高芯片灌封膠的耐腐蝕、耐老化和穩(wěn)定性等性能，能夠有效滿足現(xiàn)有科技產(chǎn)品對于灌封膠的多樣性性能的需求，拓展了灌封膠及其灌封芯片的應(yīng)用領(lǐng)域和環(huán)境，具有十分優(yōu)異的應(yīng)用前景。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本技術(shù)第一方面提供了一種耐水的芯片灌封膠，由a組分和b組分組成；所述a組分，以質(zhì)量份計，原料為：復合多元醇60~80份，增塑劑4~12份，抗氧劑0.5~1.5份，流平劑1.5~3份，填充劑5~15份，助劑5~10份；

2、所述b組分，以質(zhì)量份計，原料為：異氰酸酯45~55份，異氰酸酯預聚物10~15份，催化劑0.5~1.2份，消泡劑1~1.5份。

3、作為一種優(yōu)選的方案，所述a組分和b組分的質(zhì)量比為（1.1~1.2）：（0.7~0.9）。

4、作為一種優(yōu)選的方案，所述復合多元醇和助劑的質(zhì)量比為（65~75）：（7.5~9.5）。

5、作為一種優(yōu)選的方案，所述復合多元醇，增塑劑和填充劑的質(zhì)量比為（65~75）：（6~10）：（8~14）。

6、作為一種優(yōu)選的方案，所述復合多元醇，增塑劑和填充劑的質(zhì)量比為（68~72）：（6~8）：（9~12）。

7、作為一種優(yōu)選的方案，所述復合多元醇為環(huán)氧丙烷-環(huán)氧乙烷共聚醚二醇，聚四氫呋喃醚二元醇和聚脲多元醇的組合物。

8、作為一種優(yōu)選的方案，所述環(huán)氧丙烷-環(huán)氧乙烷共聚醚二醇，聚四氫呋喃醚二元醇和聚脲多元醇的質(zhì)量比為（4~5）：（1.4~2）：（0.5~1）。

9、作為一種優(yōu)選的方案，所述環(huán)氧丙烷-環(huán)氧乙烷共聚醚二醇，聚四氫呋喃醚二元醇和聚脲多元醇的質(zhì)量比為（4.6~4.8）：（1.6~1.8）：（0.6~0.8）。

10、作為一種優(yōu)選的方案，所述環(huán)氧丙烷-環(huán)氧乙烷共聚醚二醇的數(shù)均分子量為3500~4800da。

11、作為一種優(yōu)選的方案，所述環(huán)氧丙烷-環(huán)氧乙烷共聚醚二醇的羥值為20~32mgkoh/g。

12、作為一種優(yōu)選的方案，所述四氫呋喃醚二元醇的數(shù)均分子量為1500~2200da。

13、作為一種優(yōu)選的方案，所述四氫呋喃醚二元醇的羥值為30~35mgkoh/g。

14、作為一種優(yōu)選的方案，所述聚脲多元醇的聚脲含量為15~20%。

15、作為一種優(yōu)選的方案，所述聚脲多元醇的粘度為3000~3500mpa·s，25℃。

16、作為一種優(yōu)選的方案，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、檸檬酸三辛酯、檸檬酸三乙酯中的至少一種。

17、作為一種優(yōu)選的方案，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯或檸檬酸三乙酯。

18、作為一種優(yōu)選的方案，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1035中的至少一種。

19、作為一種優(yōu)選的方案，所述抗氧劑為抗氧劑1035。

20、作為一種優(yōu)選的方案，所述流平劑為byk-306、byk-359、byk-346、byk-323和dc-62中的至少一種。

21、作為一種優(yōu)選的方案，所述流平劑為byk-306。

22、作為一種優(yōu)選的方案，所述填充劑為絹云母粉和氧化鋁的組合物。

23、作為一種優(yōu)選的方案，所述絹云母粉和氧化鋁的質(zhì)量比為（2~3）：（1.2~1.6）。

24、作為一種優(yōu)選的方案，所述絹云母粉的平均粒徑為1~2μm；所述氧化鋁的平均粒徑為20~35nm。

25、作為一種優(yōu)選的方案，所述助劑為甲基氫聚硅氧烷。

26、作為一種優(yōu)選的方案，所述甲基氫聚硅氧烷的含氫量為0.8~2%。

27、作為一種優(yōu)選的方案，所述甲基氫聚硅氧烷為含氫量0.9~1%和含氫量1.55~1.8%的甲基氫聚硅氧烷的組合物。

28、作為一種優(yōu)選的方案，所述含氫量0.9~1%和含氫量1.55~1.8%的甲基氫聚硅氧烷的質(zhì)量比為（4~4.2）：（1~1.2）。

29、本技術(shù)中加入的甲基氫聚硅氧烷作為助劑能夠有效提高芯片灌封膠的固化效果，且增強其力學、耐老化和防水等性能。加入不同含氫量的甲基氫聚硅氧烷的組合方案能夠通過控制含氫甲基氫聚硅氧烷在催化劑的作用下實現(xiàn)一定程度的交聯(lián)脫氫反應(yīng)，該反應(yīng)的存在能夠有效增加芯片灌封膠體系中的分子間交聯(lián)緊密度，增強灌封膠內(nèi)部三維分子鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，且反應(yīng)不依靠氧氣作用，能夠在內(nèi)部直接固化不依賴灌封膠表面的固化引導，從而能夠在固化期實現(xiàn)芯片灌封膠由內(nèi)部到外部的同步深層固化，從而使得灌封膠的上下整體的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)趨于一致的緊密性，進而在水分子和游離基團的滲透過程中，大幅減少其在灌封膠內(nèi)部的滲透和游離速度，提高滲透和活性反應(yīng)的阻力，且減少水分子和依靠水分子侵入的腐蝕分子在灌封膠內(nèi)部的含量，進而在保證優(yōu)異的力學性能的基礎(chǔ)上還增強了灌封膠其自身的防水、耐老化和耐腐蝕等性能。

30、另一方面，若整體的甲基氫聚硅氧烷含氫量過高時，會導致過快的脫氫交聯(lián)反應(yīng)，尤其是灌封膠表層部分的固化速度過快，交聯(lián)程度較高，內(nèi)部的氫氣無法及時排除從而出現(xiàn)灌封膠的起泡、開裂以及增大內(nèi)部孔隙的現(xiàn)象，進而大幅影響了灌封膠的力學、耐老化腐蝕和防水等性能。而當整體含氫量較低時，且會大幅減少灌封膠內(nèi)部的活性交聯(lián)位點，減弱了脫氫交聯(lián)的活性，進而無法實現(xiàn)分子鏈網(wǎng)絡(luò)的部分纏結(jié)，進而減少內(nèi)部的分子間作用力，進而影響分子間作用強度、水分子和游離基團的滲透速度。

31、作為一種優(yōu)選的方案，所述異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯和環(huán)己基甲烷二異氰酸酯的組合物。

32、作為一種優(yōu)選的方案，所述二苯基甲烷二異氰酸酯和環(huán)己基甲烷二異氰酸酯的質(zhì)量比為（3~4）：（0.8~1.2）。

33、作為一種優(yōu)選的方案，所述異氰酸酯預聚物的制備方法包括以下步驟：s1：將二縮三丙二醇在120~130℃真空脫水1.5~2h，之后加入多亞甲基多苯基異氰酸酯，80~90℃保溫攪拌，保溫反應(yīng)2h，冷卻到60~65℃出料，得到預反應(yīng)料；s2：將預反應(yīng)料加入至去離子水中，加入檸檬酸和丁二酸酐，之后升溫至60~70℃保溫1.5~2h后，加入鈦酸酯偶聯(lián)劑繼續(xù)保溫100~120rpm攪拌0.5~1h，完成后出料，脫水后即得。

34、作為一種優(yōu)選的方案，所述二縮三丙二醇和多亞甲基多苯基異氰酸酯的質(zhì)量比為（2.6~2.8）：（1.8~2.2）。

35、作為一種優(yōu)選的方案，所述預反應(yīng)料，檸檬酸，丁二酸酐和鈦酸酯偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為（10~12）：（0.4~0.6）：（1.5~2）：（0.2~0.25）。

36、作為一種優(yōu)選的方案，所述鈦酸酯偶聯(lián)劑為三異硬脂?；佀岙惐ァ?/p>

37、本技術(shù)中加入的上述的異氰酸酯預聚物與加入的特定復合多元醇組合物的共同作用，能夠有效提高芯片灌封膠的力學、防水、耐老化等性能。異氰酸酯預聚物的加入不僅能夠協(xié)助參與灌封膠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的主鏈分子鏈的構(gòu)建，還能夠通過長分子鏈以及多支鏈的分子鏈結(jié)構(gòu)促進了內(nèi)部的分子鏈的交聯(lián)纏結(jié)現(xiàn)象，進而增加內(nèi)部分子鏈和分子間的內(nèi)聚作用力，有效增強力學性能；另一方面，多支鏈的引導作用，能夠有效增強填充劑粒子在內(nèi)部的粘合程度，實現(xiàn)與填充劑粒子表面的黏連作用，進而減小填充劑粒子在灌封膠內(nèi)部形成的粒子孔隙的孔徑，增強填充劑粒子在孔隙內(nèi)的穩(wěn)定性，減少灌封膠內(nèi)部的偏移現(xiàn)象，進而獲得優(yōu)異的力學性能和熱學性能的同時，避免了大孔隙對于水分子滲透和游離基團移動效率的有益作用，進而協(xié)助保持了良好的防水、耐老化腐蝕等性能。

38、作為一種優(yōu)選的方案，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫。

39、作為一種優(yōu)選的方案，所述消泡劑為有機硅消泡劑中的任一種。

40、本技術(shù)第二方面提供了一種上述耐水的芯片灌封膠的制備方法，具體包括以下步驟：s1：分別稱取a組分和b組分所需原料，25~35℃溫度下以60~80rpm攪拌轉(zhuǎn)速在不同的混合容器中混合攪拌均勻，得到a組分和b組分；s2：將a組分和b組分根據(jù)質(zhì)量配比在清潔容器中混合，25~35℃溫度下以200~250rpm攪拌均勻，混合均勻后將混合物置于真空環(huán)境中脫泡處理，真空度為-0.09~-0.10mpa，脫泡時間為10~15min；s3：脫泡完成后將混合物灌入所需灌封的芯片元件中，升溫至70~85℃固化3~4h后，即得芯片灌封膠。

41、本技術(shù)具有的有益效果：

42、1、本技術(shù)中提供的一種耐水的芯片灌封膠，其能夠在保持優(yōu)異的灌封膠力學性能和防水性能的前提下，同時有效提高芯片灌封膠的耐腐蝕、耐老化和穩(wěn)定性等性能，能夠有效滿足現(xiàn)有科技產(chǎn)品對于灌封膠的多樣性性能的需求，拓展了灌封膠及其灌封芯片的應(yīng)用領(lǐng)域和環(huán)境，具有十分優(yōu)異的應(yīng)用前景。

43、2、本技術(shù)中提供的一種耐水的芯片灌封膠，加入的甲基氫聚硅氧烷作為助劑能夠有效提高芯片灌封膠的固化效果，且增強其力學、耐老化和防水等性能；加入不同含氫量的甲基氫聚硅氧烷的組合方案能夠通過控制含氫甲基氫聚硅氧烷在催化劑的作用下實現(xiàn)一定程度的交聯(lián)脫氫反應(yīng)，該反應(yīng)的存在能夠有效增加芯片灌封膠體系中的分子間交聯(lián)緊密度，增強灌封膠內(nèi)部三維分子鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，且反應(yīng)不依靠氧氣作用，能夠在內(nèi)部直接固化不依賴灌封膠表面的固化引導，從而能夠在固化期實現(xiàn)芯片灌封膠由內(nèi)部到外部的同步深層固化，從而使得灌封膠的上下整體的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)趨于一致的緊密性，進而在水分子和游離基團的滲透過程中，大幅減少其在灌封膠內(nèi)部的滲透和游離速度，提高滲透和活性反應(yīng)的阻力。

44、3、本技術(shù)中提供的一種耐水的芯片灌封膠，加入的異氰酸酯預聚物與加入的特定復合多元醇組合物的共同作用，能夠有效提高芯片灌封膠的力學、防水、耐老化等性能。異氰酸酯預聚物的加入不僅能夠協(xié)助參與灌封膠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的主鏈分子鏈的構(gòu)建，還能夠通過長分子鏈以及多支鏈的分子鏈結(jié)構(gòu)促進了內(nèi)部的分子鏈的交聯(lián)纏結(jié)現(xiàn)象，進而增加內(nèi)部分子鏈和分子間的內(nèi)聚作用力，有效增強力學性能；另一方面，多支鏈的引導作用，能夠有效增強填充劑粒子在內(nèi)部的粘合程度，實現(xiàn)與填充劑粒子表面的黏連作用，進而減小填充劑粒子在灌封膠內(nèi)部形成的粒子孔隙的孔徑，從而減少其對于灌封膠力學、防水、耐老化腐蝕等性能的幅面影響。