一种新型轻质环氧电子封装材料制造技术

本发明专利技术属于电子封装材料技术领域，具体涉及一种新型轻质环氧电子封装材料，包括硅烷偶联剂改性过的空心玻璃微珠、氧化石墨烯溶液、有机蒙脱土、滑石粉、环氧树脂；其制备方法为步骤1：将硅烷偶联剂改性过的空心玻璃微珠加入到氧化石墨烯溶液中，均匀分散后制得氧化石墨烯改性玻璃微珠；步骤2：取氧化石墨烯改性后的空心玻璃微珠与有机蒙脱土，滑石粉均匀混合形成复合填料；步骤3：称取环氧树脂，加入步骤2中制备的复合填料，搅拌使其分散均匀，即得到环氧电子封装胶；采用氧化石墨烯改性空心玻璃微珠，使其在环氧树脂基体分散更均匀，引入有机改性蒙脱土和超细滑石粉，使填料与基体间形成稳定的网络结构，从而达到填料分散均匀的效果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种新型轻质环氧电子封装材料


[0001]本专利技术涉及电子封装材料
，具体领域为一种新型轻质环氧电子封装材料。

技术介绍

[0002]电子元器件是电子工业的基础，而封装技术对于保证电子元器件的正常工作是至关重要的。无论是分立器件，还是大规模集成电路、超大规模集成电路等半导体元器件，为了免受灰尘、水分、冲击、振动和化学物质等外界因素的干扰，保证元器件的正常工作，通常都要进行封装绝缘保护。在半导体元器件的制造成本中，封装材料是仅次于硅晶片的重要开支，它超过了引线框架和光刻胶所占的成本比例。环氧树脂作为封装材料有着广泛的应用，其主要优点有具有良好的耐热性，能够满足电子，电器对绝缘材料的要求，具有良好的密着性和具有优良的电绝缘性能等。
[0003]但是随着半导体技术的飞速发展，对封装材料的要求也越来越高，以前应用的普通环氧树脂已不能完全满足技术要求。在封装器件内部，由于成型固化收缩和热收缩而产生的热应力，是强度下降、老化开裂、封装裂纹、空洞、钝化、离层等各种缺陷的主要原因。随着电子领域高密度安装技术的迅速发展，采用薄型化封装的越来越多，在电子元器件的生产中避免不了高温环节，因此还要求封装材料具有高耐热性，现有的环氧树脂材料功能单一，性能不能适应多工况要求。根据单体种类的不同，环氧树脂的密度一般是1.0
‑
2.0g/cm3，如果加上填料，环氧封装材料的密度多在1.1
‑
2.4g/cm3。在一些特殊的场合，要求电子原件轻量化，这就对环氧封装材料的轻质化提出了要求。如果能将环氧电子封装材料降低到0.8g/cm3，将大大扩展环氧电子封装材料的应用范围。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种新型轻质环氧电子封装材料，以解决普通环氧树脂材料功能单一，性能要求不足的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种新型轻质环氧电子封装材料，包括硅烷偶联剂改性过的空心玻璃微珠、氧化石墨烯溶液、有机蒙脱土、滑石粉、环氧树脂。
[0006]一种新型轻质环氧电子封装材料，其制备方法包括以下步骤：
[0007]步骤1：将硅烷偶联剂改性过的空心玻璃微珠加入到氧化石墨烯溶液中，均匀分散后制得氧化石墨烯改性玻璃微珠；
[0008]步骤2：取氧化石墨烯改性后的空心玻璃微珠与有机蒙脱土，滑石粉均匀混合形成复合填料；
[0009]步骤3：称取环氧树脂，加入步骤2中制备的复合填料，搅拌使其分散均匀，即得到环氧电子封装胶。
[0010]优选的，步骤1中氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯质量分数为0.3％；步骤1中采用水浴加热法，反应温度50
‑
60℃，反应时间为2
‑
4h。
[0011]优选的，其制备方法中，步骤2中改性后的空心玻璃微珠、有机蒙脱土和滑石粉质量比为5:1:1。
[0012]优选的，其制备方法中，步骤3中环氧树脂与复合填料质量比为：10:1
‑
1.5；步骤3中采用水浴加热法，反应温度60
‑
80℃，反应时间为1
‑
2h。
[0013]优选的，所述硅烷偶联剂改性过的空心玻璃微珠，其中空心玻璃微珠直径10
‑
150μm，密度0.1
‑
0.3g/cm
3。
，采用3M生产的S15型；硅烷偶联剂为γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)。
[0014]优选的，所述硅烷偶联剂改性过的空心玻璃微珠制备方法为：将空心玻璃微珠分散到氢氧化钠水溶液，均匀分散2小时后充分干燥，将干燥后的玻璃微珠均匀分散到浓度为1wt％的γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中，搅拌分散3小时后充分干燥制得硅烷偶联剂改性的玻璃微珠。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016](1)通过采用空心玻璃微珠作为环氧电子封装的填料，降低了电子封装材料的密度，达到电子元器件轻质，便利的特点；
[0017](2)采用氧化石墨烯改性空心玻璃微珠，在玻璃微珠表面包覆一层氧化石墨烯层，这使得拥有氧化石墨烯表层的玻璃微珠与树脂基体更好的相容，其使官能团化的表面能与基体很好的结合；空心玻璃微珠作为优质填料，其有密度小的特点，加入到环氧树脂中与其密度相差较大，会导致分层和表面团聚现象。通过采用氧化石墨烯改性空心玻璃微珠，使其在环氧树脂基体分散更均匀。引入有机改性蒙脱土和超细滑石粉，使填料与基体间形成稳定的网络结构，从而达到填料分散均匀的效果。
[0018](3)通过引入氧化石墨烯改性填料，使得电子封装材料拥有良好的导热性，提高电子封装材料的散热性能；
[0019](4)加入有机蒙脱土和超细滑石粉，使得改性后的玻璃微珠与基体间形成稳定网络结构，分散更加均匀。提高了电子封装材料的耐磨性和耐热性能。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]实施例1
[0022](1)取用硅烷偶联剂改性过的空心玻璃微珠10g加入到质量分数为0.3％的氧化石墨烯溶液中，均匀分散后制得氧化石墨烯改性玻璃微珠；
[0023](2)取氧化石墨烯改性后的空心玻璃微珠与有机蒙脱土，滑石粉均匀混合形成复合填料，混合比例为5:1:1；
[0024](3)用电子天平称取50g E51环氧树脂和36g甲基四氢苯酐于烧杯中，在60度恒温水浴锅搅拌均匀，取(2)中制备的复合填料5g加入烧杯中在80℃恒温水浴锅中搅拌1小时至均匀分散；在烧杯中加入0.6gDMP
‑
30，搅拌5min后80℃下倒入模具浇铸成型,制得环氧电子封装固化材料。
[0025]实施例2
[0026](1)取用硅烷偶联剂改性过的空心玻璃微珠10g加入到质量分数为0.15％的氧化石墨烯溶液中，均匀分散后制得氧化石墨烯改性玻璃微珠；
[0027](2)同实例1的步骤(2)。
[0028](3)同实例1的步骤(3)。
[0029]实施例3
[0030](1)取用硅烷偶联剂改性过的空心玻璃微珠10g加入到质量分数为0.45％的氧化石墨烯溶液中，均匀分散后制得氧化石墨烯改性玻璃微珠；
[0031](2)同实例1的步骤(2)。
[0032](3)同实例1的步骤(3)。
[0033]实施例4
[0034]同实例1的步骤(1)。
[0035]同实例1的步骤(2)。
[0036](3)用电子天平称取50g E51环氧树脂和36g甲基四氢苯酐于烧杯中，在60℃恒温水浴锅搅拌均匀，取(2)中制备的复合填料7.5g加入烧杯中在80℃恒温水浴锅中搅拌1小时至均匀分散；在烧杯中加入0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型轻质环氧电子封装材料，其特征在于：包括硅烷偶联剂改性过的空心玻璃微珠、氧化石墨烯溶液、有机蒙脱土、滑石粉、环氧树脂。2.根据权利要求1所述的一种新型轻质环氧电子封装材料，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：步骤1：将硅烷偶联剂改性过的空心玻璃微珠加入到氧化石墨烯溶液中，均匀分散后制得氧化石墨烯改性玻璃微珠；步骤2：取氧化石墨烯改性后的空心玻璃微珠与有机蒙脱土，滑石粉均匀混合形成复合填料；步骤3：称取环氧树脂，加入步骤2中制备的复合填料，搅拌使其分散均匀，即得到环氧电子封装胶。3.根据权利要求2所述的一种新型轻质环氧电子封装材料，其特征在于：其制备方法中，步骤1中氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯质量分数为0.3％；步骤1中采用水浴加热法，反应温度50
‑
60℃，反应时间为2
‑
4h。4.根据权利要求3所述的一种新型轻质环氧电子封装材料，其特征在于：其制备方法中，步骤2中改性后的空心玻璃微珠、有机蒙脱土和滑石粉质量比为5:1:1。5.根据权利要求4所述的一种新...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨润苗，金伟，汪姗，沈鑫，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：