环氧模塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环氧模塑料，其组分及对应质量份数为：环氧树脂100份、酚醛树脂30

【技术实现步骤摘要】
环氧模塑料及其制备方法
[0001]

[0002]本专利技术涉及环氧树脂领域，特别涉及一种环氧模塑料的制备。该产品可应用于芯片封装、半导体封装、电子器件以及机电产品的封装保护领域。

技术介绍

[0003]环氧模塑料一般是指由环氧树脂、固化剂、填料、促进剂以及其他一些必要的助剂所组成的一类树脂组合物。由于其具有良好的耐腐蚀性、电性能、机械性能、优良的工艺操作性以及价格低廉等特点，逐渐取代了金属、玻璃、陶瓷材料在电子封装领域的地位。且随着人们对环保的关注以及对环氧模塑料在严苛环境下保护芯片能力的需求的进一步提高，研制一款环保且高强度高抗冲击性(包括冷热冲击以及机械冲击)的环氧模塑料就成了一个重要课题。
[0004]由于树脂本身强度不足，故往往需要将增强纤维加入到树脂中，从而达到客户所需求的产品强度。其中碳纤维、玻璃纤维、聚乙烯纤维、聚芳酰胺纤维等都能有效提高树脂强度。中国专利申请公开号CN104277421A即通过表面活化碳纤维来增强环氧树脂。专利CN102529239A通过聚乙烯纤维增强环氧树脂，用于生产中子辐射屏蔽材料。专利CN102321340A通过将短切玻璃纤维加入到环氧模塑料中，从而提升产品的强度。
[0005]然而，专利CN102321340A总体无机填料填充量低，不足70%，存在材料易吸湿，冷热收缩严重，TCT循环测试易开裂的问题。专利CN101343398A采用玻纤配合二氧化硅粉作为填料，填充量达到75%以上，但材料的弯曲强度不足120MPa，使用时易损坏。填料量的增大不可避免的会带来分散问题，分散不佳会造成材料存在明显缺陷，从而影响产品的力学性能及电性能，也会对生产操作性带来负面影响。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种环氧模塑料及其制备方法。
[0007]一种环氧模塑料，其组分及对应质量份数为：环氧树脂100份、酚醛树脂30
‑
60份、填料200
‑
300份、预处理过的玻璃纤维（包括经偶联剂预处理和未预处理的）140
‑
300份、环保阻燃剂5
‑
15份、炭黑1
‑
3份、蜡3
‑
8份、分散剂1
‑
4份、消泡剂1
‑
4份、偶联剂3
‑
10份、促进剂1
‑
3份，其中所述分散剂为固体高分子型分散剂或者无溶剂型液体分散剂，所述消泡剂为无溶剂型有机硅类型。
[0008]该材料组分中，加入预处理过的玻璃纤维能大大增强材料强度；在整体填充量高的情况下，加入分散剂，尤其是分散剂为聚合型有机高分子或者无溶剂型液体分散剂，分散剂分散在填料表面，这样使得相邻颗粒由于体积效应而相隔开；分散剂分子外层的极性端相互排斥从而使填料之间有静电斥力，可以对抗粒子间的范德华力，这样能大大提高分散性能。
[0009]各个组分在模压时型腔内的气体和物料本身的水分以及反应所释放的气体挥发分是环氧模塑料塑封器件时气泡的主要来源，加入消泡剂，尤其是无溶剂型有机硅消泡剂，能改善塑封时器件内的气泡残留情况。首先消泡剂的加入能够降低气泡液膜的黏度，从而加快气泡在环氧模塑料熔体中的流动；其次消泡剂粒子会取代气泡液膜表面的活性物质，降低气泡液膜自身的弹性，从而使移动速度较慢的小气泡逐渐重组形成能快速移动的大气泡，最后在环氧模塑料熔体前端破裂，气体从模具排气孔排出。考虑环氧模塑料的固体体系，故不能使用含小分子的溶剂型有机硅消泡剂。
[0010]作为进一步的改进，其特征在于：所述玻璃纤维表面通过硅烷偶联剂进行预处理。
[0011]由于玻璃纤维是无机材料，其与树脂的结合力相对较低，这样容易使得树脂与玻纤表面分离形成力学缺陷。当对其进行预处理之后，偶联剂在中间起到了桥梁的作用，增加了其与树脂的结合力。
[0012]作为进一步的改进，其特征在于：所述硅烷偶联剂为3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、3
‑
（2,3
‑
环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷的一种或多种。此处的硅烷偶联剂与上述的偶联剂不一样。
[0013]作为进一步的改进，其特征在于：所述硅烷偶联剂的质量为玻璃纤维质量的0.5%~2%。
[0014]作为进一步的改进，其特征在于：所述玻璃纤维为短切玻纤或者玻纤微粉。
[0015]作为进一步的改进，其特征在于：所述环保阻燃剂包括磷系、氮系阻燃剂以及金属氧化物的一种或多种。
[0016]作为进一步的改进，其特征在于：所述蜡包括棕榈蜡、蒙旦蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡或聚酰胺蜡的一种或多种。
[0017]所述分散剂包括BYK
‑
LP N21938、BYK
‑
LP W21672、BYK
‑
LP N22216、BYK 9076的一种或多种。
[0018]所述消泡剂包括sileasycoat8018、sileasycoat8018D、sileasycoat8020D、BYK
‑
1796、BYK
‑
1797、BYK
‑
1799、BYK
‑
028、BYK
‑
088、BYK
‑
093、BYK
‑
P 9920的一种或多种。
[0019]所述固化促进剂为咪唑类化合物、胺类化合物及其衍生物、有机磷系化合物及其衍生物的一种或多种。
[0020]作为进一步的改进，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、联苯型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的一种或多种。
[0021]作为进一步的改进，其特征在于：所述酚醛树脂为酚醚酚醛树脂、邻甲基酚醛树脂、联苯酚醛树脂的一种或多种。
[0022]作为进一步的改进，其特征在于：所述填料为结晶角型二氧化硅粉末、结晶圆角型二氧化硅粉末、熔融角型二氧化硅粉末、熔融球型二氧化硅粉末、球型氧化铝、球型氧化镁、球型氮化铝、球型氮化硼的一种或多种。
[0023]一种如上所述的环氧模塑料的制备方法，具体步骤如下：步骤一：称取对应份数的各个组分和质量份数；步骤二：将玻璃纤维放入高温搅拌器中，在常温下将偶联剂3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷均匀喷涂到玻纤表面，先在常温下慢速15rad/min搅拌5分钟，然后在85℃下30rad/mim搅拌30分钟；
步骤三：将偶联剂与填充材料和预处理过的玻璃纤维混合均匀，再与其他组分混合均匀，混合温度20~30℃，混合时间2
‑
4min，然后通过炼胶机进行混炼3~5min，其中热辊温度在95~110℃，冷辊温度10~25℃，混炼均匀后压片、冷却、粉碎即制得环氧模塑料。
[0024]本专利技术的有益效果：本专利技术中的环氧模塑料无机填料含量达到75%以上，故其具有低收缩的特点，在多次TCT循环下也不易产生开裂的情况本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧模塑料，其组分及对应质量份数为：环氧树脂100份、酚醛树脂30
‑
60份、填料200
‑
300份、玻璃纤维140
‑
300份、环保阻燃剂5
‑
15份、炭黑1
‑
3份、蜡3
‑
8份、分散剂1
‑
4份、消泡剂1
‑
4份、偶联剂3
‑
10份、促进剂1
‑
3份，其中所述分散剂为固体高分子型分散剂或者无溶剂型液体分散剂，所述消泡剂为无溶剂型有机硅类型。2.根据权利要求1所述的一种环氧模塑料，其特征在于：所述玻璃纤维表面通过硅烷偶联剂进行预处理。3.根据权利要求2所述的一种环氧模塑料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、3
‑
（2,3
‑
环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷的一种或多种。4.根据权利要求2所述的一种环氧模塑料，其特征在于：所述硅烷偶联剂的质量为玻璃纤维质量的0.5%~2%。5.根据权利要求1或2所述的一种环氧模塑料，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘旭麒，林建彰，李进，袁健，
申请(专利权)人：昆山兴凯半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：