一种集成电路用硅橡胶组合物及制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种集成电路用硅橡胶组合物，由以下物质制备得到：（1）含白炭黑的端乙烯基聚硅氧烷；（2）低粘度端乙烯基聚硅氧烷；（3）羟基硅油；（4）超细中空二氧化硅；（5）聚苯胺/金属量子点复合材料；（6）Si‑O基的线性聚甲基甲氧基硅氧烷交联剂；（7）铂催化剂；（8）固化促进剂。本发明专利技术的集成电路用硅橡胶组合物具有良好的阻燃性能，较低的介电常数，耐热稳定性好，且力学性能优异，且制备工艺简单，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种集成电路用硅橡胶组合物及制备工艺
本专利技术涉及集成电路封装
，尤其涉及一种集成电路用硅橡胶组合物及制备工艺。
技术介绍
随着器件集成度的提高和延迟时间的缩短，低介电常数材料的需求和应用越来越广泛。低介电常数材料按材料性质可分为无机类和有机聚高分子类。目前国内对低介电高分子材料的研究主要集中在低介电常数的聚酰亚胺、聚芳醚酮、环氧树脂等热塑性或热固塑料的研究，而几乎没有关于低介电橡胶类高分子材料的研究。常用的降低高分子材料介电常数的方法有增加高分子材料的自由体积、在分子中引入氟原子和生成具有纳米微孔的高分子材料。其中，在分子中引入氟原子获得的掺氟低介电常数材料在高温时会缓慢放出氟化氢和氟气，因而并不被看好，而通过降低材料自由体积或生成纳米微孔获得介电材料虽然具有较好的综合性能，但高分子基体材料以及纳米致孔剂的选择范围较窄，制备工艺复杂难控制，从而使其应用受到限制。由于空气的介电常数很低，将高分子材料基体与无机中空填料复合，相当于在基体中引入了部分空气，从而可明显降低材料的介电常数，获得低介电常数的高分子复合材料，目前，只有关于将中空二氧化硅与环氧树脂复合制备低介电材料的报道，未见将中空二氧化硅用于橡胶类制备低介电的集成电路用硅橡胶组合物文献和报道。由于硅橡胶组合物具有耐高低温性能、耐候性、化学稳定性、电气绝缘性等，因此在印刷电子电路中得到广泛应用，但目前橡胶组合物依然存在着阻燃性不足、耐热性低及热膨胀系数小等问题。基于此，本专利技术提供了一种集成电路用硅橡胶组合物及制备工艺，以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有技术的不足，提供了一种集成电路用硅橡胶组合物，具有良好的阻燃性能，较低的介电常数，耐热稳定性好，且力学性能优异，且制备工艺简单，具有广阔的应用前景。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种集成电路用硅橡胶组合物，由以下物质组份制备得到：（1）35-55份含白炭黑的端乙烯基聚硅氧烷；（2）20-26份的低粘度端乙烯基聚硅氧烷；（3）4-8份羟基硅油；（4）10-15份超细中空二氧化硅；（5）3-7份聚苯胺/金属量子点复合材料；（6）2-4份Si-O基的线性聚甲基甲氧基硅氧烷；（7）0.5-1.5份铂催化剂，Pt含量为3500-4500ppm；（8）0.2-0.6份固化促进剂。优选的，所述（1）中的含白炭黑的端乙烯基聚硅氧烷，白炭黑的含量为28-32%，端乙烯基聚二甲基硅氧烷端乙烯基聚硅氧烷为8000-15000Pa.s，乙烯基质量百分比为0.14-0.18%。优选的，所述（2）中的低粘度端乙烯基聚硅氧烷为粘度为2500-3500Pa.s的一种或多种低粘度端乙烯基聚硅氧烷，乙烯基含量为0.32-0.38%。优选的，所述（3）中的羟基硅油的粘度高于6000mPa.s。优选的，所述（4）中的超细中空二氧化硅的粒径为10-60微米，更优选同时使用两种粒径为10-20微米和30-60微米的中空二氧化硅。优选的，所述步骤（5）中聚苯胺/金属量子点复合材料的制备方法为：（1）聚苯胺改性：将聚苯胺超声分散在混酸中，聚苯胺的浓度为1.5-4.5mg/mL，加热至70℃并恒温搅拌1h，再用蒸馏水洗至中性，在烘箱中60℃条件下干燥18h，得到改性聚苯胺；（2）将改性聚苯胺送入密炼机中，抽真空保证与大气压差≥0.07MPa，密炼温度为120℃，密炼5-10min后，将占改性聚苯胺总质量1/10的金属量子点催化剂加入混炼机中，一起混炼3-5min，排料；（3）将上步排出的混合料自然冷却至室温，并送入到电子束辐照装置中，在0.7-0.9MeV的辐照能量下反应20-30min，即得聚苯胺/金属量子点复合材料。优选的，所述金属量子点催化剂为镓、铯、铷、铟、锡、铋中的一种或几种。优选的，所述固化促进剂为有机磷固化促进剂与咪唑基固化促进剂按质量比3:1混合而成。优选的，本专利技术还提供了上述集成电路用硅橡胶组合物的制备工艺，包括以下步骤：（1）按重量份计，先称取含白炭黑的端乙烯基聚硅氧烷、羟基硅油加入反应釜内，抽真空保持压差≥0.08MPa，在温度50-60℃，连续搅拌15-20min；（2）在（1）基础上加入低粘度端乙烯基聚硅氧烷，分批加入，每次混合5min后再加入下一批，最后连续搅拌1h，温度50℃，抽真空保持压差≥0.08MPa；（3）在（2)基础上加入Si-H基的线性聚甲基氢硅氧烷交联剂，分批加入，每次混合5min后再加入下一批，最后连续搅拌1h，温度为55℃；（4）在（3）基础上加入铂催化剂，分批加入，每次混合5min后再加入下一批，最后连续搅拌1h，温度为40℃；（5）在（4）基础上加入超细中空二氧化硅，连续搅拌40min，温度40℃；（6）在（5）基础上加入聚苯胺/金属量子点复合材料，继续搅拌混合均匀，然后加入固化促进剂，并在温度为35-45℃进行固化，得到集成电路用硅橡胶组合物。优选的，所述步骤（4）中的超细中空二氧化硅分3次加入，每次加入后先混合5min后再加下一次。本专利技术与现有技术相比，具有如下的有益效果：1、本专利技术选用含白炭黑的端乙烯基聚硅氧烷及低粘度端乙烯基聚硅氧烷作为基料，并在羟基硅油与Si-O基的线性聚甲基甲氧基硅氧烷交联剂作用下，发生交联聚合，形成一种具有较高Tg和高的热稳定性的硅橡胶组合物，为应用该橡胶组合物所制备的集成电路板，在印刷是提供了较好的热性能方面保证，同时通过将白炭黑接入端乙烯基聚硅氧烷中，在提高硅橡胶组合物阻燃性能的同时，也降低了本专利技术硅橡胶组合物的介电常数；2、本专利技术引用中空二氧化硅，可有效降低硅橡胶的介电常数，同时通过将两种粒径的中空二氧化硅进行粒径搭配，可起到架桥的效果，从而进一步降低本专利技术硅橡胶的介电常数，同时，中空二氧化硅的加入，提高本专利技术硅橡胶组合物的耐热稳定性及阻燃性能；3、本专利技术通过引入有机磷固化促进剂与咪唑基固化促进剂，并按质量比3:1进行混合，作为本专利技术的共固化促进剂，可以显著降低本专利技术硅橡胶的介电常数；4、本专利技术添加的金属量子点催化剂可使聚苯胺催化反应形成“分子笼”结构，将中空二氧化硅等成分进行包覆，从而提高本专利技术硅橡胶组合物的阻燃性能，同时由聚苯胺形成的“分子笼”之间相互缠绕连接，使得硅橡胶组合物的力学性能大大增强，耐热稳定性得到提高。具体实施方式下面通过具体的实施例对本专利技术进一步说明，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本专利技术的保护范围。实施例1本实施例的集成电路用硅橡胶组合物，由以下物质组份制备得到：（1）35份含白炭黑的端乙烯基聚硅氧烷；（2）20份的低粘度端乙烯基聚硅氧烷；（3）4份羟基硅油；（4）10份超细中空二氧化硅；（5）3份聚苯胺/金属量子点复合材料；（6）2份Si-O基的线性聚甲基甲氧基硅氧烷；（7）0.5份铂催化剂，Pt含量为3500-4500ppm；（8）0.2份固化促进剂。其中，所述（1）中的含白炭黑的端乙烯基聚硅氧烷，白炭黑的含量为28%，端乙烯基聚二甲基硅氧烷端乙烯基聚硅氧烷为8000-15000Pa.s，乙烯基质量百分比为0.14%。其中，所述（2）中的低粘度端乙烯基聚硅氧烷为粘度为2500-3500Pa.s的一种或多种低粘度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成电路用硅橡胶组合物，其特征在于，由以下物质组份制备得到：（1）35‑55份含白炭黑的端乙烯基聚硅氧烷；（2）20‑26份的低粘度端乙烯基聚硅氧烷；（3）4‑8份羟基硅油；（4）10‑15份超细中空二氧化硅；（5）3‑7份聚苯胺/金属量子点复合材料；（6）2‑4份Si‑O基的线性聚甲基甲氧基硅氧烷交联剂；（7）0.5‑1.5份铂催化剂，Pt含量为3500‑4500ppm；（8）0.2‑0.6份固化促进剂。

【技术特征摘要】
1.一种集成电路用硅橡胶组合物，其特征在于，由以下物质组份制备得到：（1）35-55份含白炭黑的端乙烯基聚硅氧烷；（2）20-26份的低粘度端乙烯基聚硅氧烷；（3）4-8份羟基硅油；（4）10-15份超细中空二氧化硅；（5）3-7份聚苯胺/金属量子点复合材料；（6）2-4份Si-O基的线性聚甲基甲氧基硅氧烷交联剂；（7）0.5-1.5份铂催化剂，Pt含量为3500-4500ppm；（8）0.2-0.6份固化促进剂。2.根据权利要求1所述的集成电路用硅橡胶组合物，其特征在于，所述（1）中的含白炭黑的端乙烯基聚硅氧烷，白炭黑的含量为28-32%，端乙烯基聚二甲基硅氧烷端乙烯基聚硅氧烷为8000-15000Pa.s，乙烯基质量百分比为0.14-0.18%。3.根据权利要求1所述的集成电路用硅橡胶组合物，其特征在于，所述（2）中的低粘度端乙烯基聚硅氧烷为粘度为2500-3500Pa.s的一种或多种低粘度端乙烯基聚硅氧烷，乙烯基含量为0.32-0.38%。4.根据权利要求1所述的集成电路用硅橡胶组合物，其特征在于，所述（3）中的羟基硅油的粘度高于6000mPa.s。5.根据权利要求1所述的集成电路用硅橡胶组合物，其特征在于，所述（4）中的超细中空二氧化硅的粒径为10-60微米，更优选同时使用两种粒径为10-20微米和30-60微米的中空二氧化硅。6.根据权利要求1所述的集成电路用硅橡胶组合物，其特征在于，所述步骤（5）中聚苯胺/金属量子点复合材料的制备方法为：（1）聚苯胺改性：将聚苯胺超声分散在混酸中，聚苯胺的浓度为1.5-4.5mg/mL，加热至70℃并恒温搅拌1h，再用蒸馏水洗至中性，在烘箱中60℃条件下干燥18h，得到改性聚苯胺；（2）将改性聚苯胺送入密炼机中，抽真空保证与大气压差≥0.07MPa，密炼温度为120℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何飞，
申请(专利权)人：合肥市闵葵电力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34