用于封裝電子器件的散熱灌封膠的制作方法
【專利摘要】本案公開(kāi)了一種用于封裝電子器件的散熱灌封膠，所述的灌封膠包括A組分和B組分，所述A組分與B組分的質(zhì)量比為(8～10)：(4～8)，其中，所述A組分包括以下材料：環(huán)氧樹(shù)脂、混合稀釋劑、無(wú)機(jī)混合導(dǎo)熱填料、球形硅微粉、所述B組分包括以下材料：復(fù)合固化劑、增塑劑、環(huán)氧促進(jìn)劑。本發(fā)明提供一種用于封裝電子器件的散熱灌封膠，通過(guò)在環(huán)氧樹(shù)脂中添加無(wú)機(jī)混合導(dǎo)熱填料和合適粒徑的球形硅微粉，可以得到具有結(jié)構(gòu)均勻、透光率高、折光率大，延伸性、抗拉強(qiáng)度、粘結(jié)強(qiáng)度好同時(shí)具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能和介電性能的灌封膠。
【專利說(shuō)明】
用于封裝電子器件的散熱灌封膠
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種電子灌封膠，特別是涉及一種用于封裝電子器件的散熱灌封膠。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著功率器件向著高頻、大功率、高電流密度方向發(fā)展，對(duì)器件的小型化、可靠性 能及壽命要求不斷提高，同時(shí)要求灌封件必須在高頻、高溫、高速旋轉(zhuǎn)等條件下運(yùn)行，因此 不僅要求灌封材料具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能和介電性能，同時(shí)還需同時(shí)具備優(yōu)良的耐高低溫 性能、力學(xué)性能、阻燃性能和抗硫化還原等性能。目前使用較多的灌封材料是各種合成聚 合物，如：有機(jī)硅橡膠、聚氨酯樹(shù)脂及丙烯酸樹(shù)脂。硅橡膠具有優(yōu)良的抗UV老化性、高低溫 化學(xué)穩(wěn)定性，可在較寬的溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期保持彈性，低體積收縮率、低內(nèi)應(yīng)力，配合無(wú)機(jī)導(dǎo) 熱材料，可以得到具有良好導(dǎo)熱性，是功率器件的首選灌封材料，目前國(guó)內(nèi)外均采用有機(jī) 硅作為新一代封裝材料。但是，為了得到較好導(dǎo)熱性的電子灌封材料，需要對(duì)硅橡膠進(jìn)行 大量的填充改性，從而使電子灌封材料的粘度大大增加，影響其流動(dòng)性及固化后的力學(xué)性 能和電器性能。如中國(guó)專利CN101054057A公開(kāi)了一種高導(dǎo)熱有機(jī)硅灌封膠，CN101407635A 公開(kāi)了一種導(dǎo)熱阻燃液體硅橡膠，雖然該硅橡膠具有較高的熱導(dǎo)率和阻燃性能，但由于其 粘度在lOOOOmPa· s以上，流動(dòng)性欠佳，抗拉強(qiáng)度和抗斷裂拉伸率不足，不宜用作電子灌封 膠。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)上述不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種用于封裝電子器件的散熱灌封 膠，通過(guò)在環(huán)氧樹(shù)脂中添加無(wú)機(jī)混合導(dǎo)熱填料和合適粒徑的球形硅微粉，可以得到具有結(jié) 構(gòu)均勻、透光率高、折光率大，延伸性、抗拉強(qiáng)度、粘結(jié)強(qiáng)度好同時(shí)具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能和介 電性能的灌封膠。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：一種用于封裝電子器件的散熱灌封膠，所述的灌封 膠包括A組分和B組分，所述A組分與B組分的質(zhì)量比為(8~10): (4~8)，其中，所述A組分包 括以下重量份的材料： 環(huán)氧樹(shù)脂 20~30份； 混合稀釋劑 5~18份； 無(wú)機(jī)混合導(dǎo)熱填料 10~25份； 球形娃微粉 3~15份； 所述B組分包括以下重量份的材料： 復(fù)合固化劑 5~20份； 增塑劑 1~5份； 環(huán)氧促進(jìn)劑 1~3份。
[0006] 優(yōu)選的是，所述環(huán)氧樹(shù)脂為環(huán)氧值為0.41~0.54的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或 幾種復(fù)配而成。
[0007] 優(yōu)選的是，所述無(wú)機(jī)混合導(dǎo)熱填料為經(jīng)偶聯(lián)劑表面親油處理過(guò)的A1N與BN的混合 物或者A1N與Al2〇3的混合物，其中，A1N在無(wú)機(jī)混合導(dǎo)熱填料中的含量為20~60wt.%， AI2O3為40~80wt · % ; A1N粒徑為0 · 6~0 · 8μπι，ΒΝ或AI2O3的粒徑為10~100μπι;所述無(wú)機(jī)混 合導(dǎo)熱填料在有機(jī)灌封膠中的含量為60~85wt %。
[0008] 優(yōu)選的是，混合稀釋劑是單官能團(tuán)環(huán)氧類稀釋劑和苯甲醇混合物，所述單官能團(tuán) 環(huán)氧類稀釋劑可以是C12~C 14醇縮水甘油醚，正丁基縮水甘油醚，苯基縮水甘油醚中的一種 或者幾種。
[0009] 優(yōu)選的是，所述球形硅微粉是由粒徑是5μπι的球形硅微粉和粒徑是40μπι的球形硅 微粉混合而成，其中5μπι的球形硅微粉和40μπι的球形硅微粉質(zhì)量比是1:1。
[0010] 優(yōu)選的是，所述環(huán)氧促進(jìn)劑是分子中含有活潑氫以及對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的固化反應(yīng)有促 進(jìn)作用的叔胺基，可以是Ν，Ν-二乙基-1,3-丙二胺、Ν，Ν-二甲基-1,3-丙二胺、Ν-氨乙基哌嗪 中一種或者幾種的混合物。
[0011]優(yōu)選的是，所述復(fù)合固化劑為芳香胺和異佛爾酮二胺組成的混合物，所述芳香胺 和異佛爾酮二胺的重量份比是3~6:4~7。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明灌封膠具有高效的散熱性能，所引入的Α1Ν與ΒΝ或Α1Ν與Α12〇3混合填料由微納 不同粒徑超高導(dǎo)熱填料組成，與環(huán)氧樹(shù)脂親和力好，分布均勻，不易沉淀，可使填料之間形 成最大的接觸，最大限度的減少界面接觸熱阻，從而達(dá)到有效的熱傳導(dǎo)和絕緣，獲得高導(dǎo)熱 的絕緣體系。同時(shí)部分填料具有電磁屏蔽功能，可有效提升器件的電磁屏蔽效率。
[0013] 本發(fā)明產(chǎn)品可應(yīng)用于不同功率密度的電力電子器件中，也可應(yīng)用于微電子行業(yè)。 本發(fā)明散熱灌封膠制備工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，性能優(yōu)越，且生產(chǎn)過(guò)程無(wú)副產(chǎn)物，安全環(huán)保。
[0014]
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書 文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0016] 實(shí)施例1 一種用于封裝電子器件的散熱灌封膠，所述的灌封膠包括Α組分和Β組分，所述Α組分包 括以下重量份的材料:環(huán)氧樹(shù)脂20份;混合稀釋劑5份;無(wú)機(jī)混合導(dǎo)熱填料10份;球形硅微粉 3份(粒徑5μηι:粒徑40μηι=1:1);所述B組分包括以下重量份的材料:復(fù)合固化劑5份;增塑劑1 份;環(huán)氧促進(jìn)劑1份。所述Α組分與Β組分的質(zhì)量比為1:1。
[0017] 實(shí)施例2 一種用于封裝電子器件的散熱灌封膠，所述的灌封膠包括A組分和B組分，所述A組分包 括以下重量份的材料:環(huán)氧樹(shù)脂25份;混合稀釋劑15份;無(wú)機(jī)混合導(dǎo)熱填料20份;球形硅微 粉12份(粒徑5μηι:粒徑40μηι=1:1);所述B組分包括以下重量份的材料:復(fù)合固化劑15份;增 塑劑4份;環(huán)氧促進(jìn)劑2份。所述Α組分與Β組分的質(zhì)量比為2:1。
[0018] 實(shí)施例3 一種用于封裝電子器件的散熱灌封膠，所述的灌封膠包括A組分和B組分，所述A組分包 括以下重量份的材料:環(huán)氧樹(shù)脂30份;混合稀釋劑18份;無(wú)機(jī)混合導(dǎo)熱填料25份;球形硅微 粉15份(粒徑5μηι:粒徑40μηι=1:1);所述B組分包括以下重量份的材料:復(fù)合固化劑20份;增 塑劑5份;環(huán)氧促進(jìn)劑3份。所述Α組分與Β組分的質(zhì)量比為2.5:1。
[0019] 對(duì)比例1 一種用于封裝電子器件的散熱灌封膠，所述的灌封膠包括A組分和B組分，所述A組分包 括以下重量份的材料:環(huán)氧樹(shù)脂20份;混合稀釋劑5份;三氧化二鋁10份;球形硅微粉3份(粒 徑5μηι:粒徑40μηι=1:1);所述B組分包括以下重量份的材料:復(fù)合固化劑5份;增塑劑1份;環(huán) 氧促進(jìn)劑1份。所述Α組分與Β組分的質(zhì)量比為1:1。
[0020] 對(duì)比例2 一種用于封裝電子器件的散熱灌封膠，所述的灌封膠包括A組分和B組分，所述A組分包 括以下重量份的材料:環(huán)氧樹(shù)脂20份;混合稀釋劑5份;AIN10份;球形硅微粉3份(粒徑5μπι: 粒徑40μπι=1:1);所述Β組分包括以下重量份的材料:復(fù)合固化劑5份;增塑劑1份;環(huán)氧促進(jìn) 劑1份。所述Α組分與Β組分的質(zhì)量比為1:1。
[0021] 對(duì)比例3 一種用于封裝電子器件的散熱灌封膠，所述的灌封膠包括A組分和B組分，所述A組分包 括以下重量份的材料:環(huán)氧樹(shù)脂20份;混合稀釋劑5份;無(wú)機(jī)混合導(dǎo)熱填料10份;球形硅微粉 3份(粒徑5μπι);所述B組分包括以下重量份的材料:復(fù)合固化劑5份;增塑劑1份;環(huán)氧促進(jìn)劑 1份。所述Α組分與Β組分的質(zhì)量比為1:1。
[0022] 對(duì)比例4 一種用于封裝電子器件的散熱灌封膠，所述的灌封膠包括A組分和B組分，所述A組分包 括以下重量份的材料:環(huán)氧樹(shù)脂20份;混合稀釋劑5份;無(wú)機(jī)混合導(dǎo)熱填料10份;球形硅微粉 3份(粒徑40μπι);所述B組分包括以下重量份的材料:復(fù)合固化劑5份;增塑劑1份;環(huán)氧促進(jìn) 劑1份。所述Α組分與Β組分的質(zhì)量比為1:1。下表是實(shí)施例和對(duì)比例的測(cè)試結(jié)果
[0023] 盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書和實(shí)施方式中所列 運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地 實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限 于特定的細(xì)節(jié)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于封裝電子器件的散熱灌封膠，其特征在于，所述的灌封膠包括A組分和B組 分，所述A組分與B組分的質(zhì)量比為(8~10): (4~8)，其中，所述A組分包括以下重量份的材 料： 環(huán)氧樹(shù)脂 20~30份； 混合稀釋劑 5~18份； 無(wú)機(jī)混合導(dǎo)熱填料 10~25份； 球形娃微粉 3~15份； 所述B組分包括以下重量份的材料： 復(fù)合固化劑 5~20份； 增塑劑 1~5份； 環(huán)氧促進(jìn)劑 1~3份。2. 如權(quán)利要求1所述的用于封裝電子器件的散熱灌封膠，其特征在于，所述環(huán)氧樹(shù)脂為 環(huán)氧值為〇. 41~0.54的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或幾種復(fù)配而成。3. 如權(quán)利要求1所述的用于封裝電子器件的散熱灌封膠，其特征在于，所述無(wú)機(jī)混合導(dǎo) 熱填料為經(jīng)偶聯(lián)劑表面親油處理過(guò)的A1N與BN的混合物或者A1N與Al 2〇3的混合物，其中， A1N在無(wú)機(jī)混合導(dǎo)熱填料中的含量為20~60wt. %，Al2〇3為40~80wt. % ;A1N粒徑為0.6~ 0.8μπι，ΒΝ或Al2〇3的粒徑為10~100μπι;所述無(wú)機(jī)混合導(dǎo)熱填料在有機(jī)灌封膠中的含量為60 ~85wt%。4. 如權(quán)利要求1所述的用于封裝電子器件的散熱灌封膠，其特征在于，混合稀釋劑是單 官能團(tuán)環(huán)氧類稀釋劑和苯甲醇混合物，所述單官能團(tuán)環(huán)氧類稀釋劑可以是C 12~C14醇縮水甘 油醚，正丁基縮水甘油醚，苯基縮水甘油醚中的一種或者幾種。5. 如權(quán)利要求1所述的用于封裝電子器件的散熱灌封膠，其特征在于，所述球形硅微粉 是由粒徑是5μηι的球形娃微粉和粒徑是40μηι的球形娃微粉混合而成，其中5μηι的球形娃微 粉和40μηι的球形娃微粉質(zhì)量比是1:1。6. 如權(quán)利要求1所述的用于封裝電子器件的散熱灌封膠，其特征在于，所述環(huán)氧促進(jìn)劑 是分子中含有活潑氫以及對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的固化反應(yīng)有促進(jìn)作用的叔胺基，可以是Ν，Ν_二乙 基-1，3-丙二胺、Ν，Ν-二甲基-1，3-丙二胺、Ν-氨乙基哌嗪中一種或者幾種的混合物。7. 如權(quán)利要求1所述的用于封裝電子器件的散熱灌封膠，其特征在于，所述復(fù)合固化劑 為芳香胺和異佛爾酮二胺組成的混合物，所述芳香胺和異佛爾酮二胺的重量份比是3~6:4~ 7〇
【文檔編號(hào)】C09J163/00GK105969277SQ201610373062
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】蔡小連
【申請(qǐng)人】蘇州市奎克力電子科技有限公司