环氧树脂组合物及其制备方法及微电子元器件用封装胶技术

本申请涉及一种环氧树脂组合物及其制备方法及微电子元器件用封装胶，包括以下重量百分比的原材料：聚丁二烯橡胶改性环氧树脂：25~35%；聚氨酯改性环氧树脂：5~10%；稀释剂：5~15%；无机填料：45~55%；以及助剂：0.5~2%；微电子元器件封装胶包括环氧树脂组合物和固化剂组合物。本申请通过聚氨酯改性环氧树脂和聚丁二烯橡胶改性环氧树脂的复配，可以有效提升封装胶的粘接性能、耐高温高湿性能、耐冷热冲击性能和导热性能。性能和导热性能。

【技术实现步骤摘要】
环氧树脂组合物及其制备方法及微电子元器件用封装胶


[0001]本申请涉及高分子材料的领域，尤其是涉及一种环氧树脂组合物及其制备方法及微电子元器件用封装胶。

技术介绍

[0002]微电子元器件封装胶是指可以将一些元器件(如电阻电容法线路板等)进行密封、包封或灌封的一类电子胶水或粘合剂，灌封后可以起到防水、防潮、防震、防尘、散热、保密等作用。常见的封装胶主要包括环氧树脂封装胶、有机硅类封装胶、聚氨酯封装胶以及紫外线光固化封装胶等。封装胶的颜色可以是透明无色的，也可以根据需要做出几乎任意颜色。
[0003]目前常用的环氧树脂封装胶一般都是刚性硬质的，大部分为双组份需要调和后使用，少部分单组份的需要加温固化。由于电子元器件在使用过程中会产生大量的热，因此环氧树脂封装胶会经受长时间的冷热交替冲击，而环氧树脂封装胶其耐老化性能较差，在连续高低温循环后对电子元器件表面的粘接性会降低，在一些对粘接性能要求较高的封装环境中，容易出现脱胶等现象导致电子产品出现故障，影响电子元器件的使用寿命。

技术实现思路

[0004]为了提升封装胶的耐老化性能，提升其在连续高低温循环后的粘接性能，本申请提供一种环氧树脂组合物及其制备方法及微电子元器件用封装胶。
[0005]第一方面，本申请提供一种环氧树脂组合物，采用如下的技术方案：一种环氧树脂组合物，包括以下重量百分比的原材料：聚丁二烯橡胶改性环氧树脂：25～35％；聚氨酯改性环氧树脂：5～10％；稀释剂：5～15％；无机填料：45～55％；以及助剂：0.5～2％。r/>[0006]通过采用上述技术方案，以聚丁二烯橡胶改性环氧树脂为主要树脂，添加聚氨酯改性环氧树脂、稀释剂、无机填料和助剂配制成环氧树脂组合物，聚氨酯改性环氧树脂具有优异的耐低温性、弹性、高光泽、粘接力强、收缩率低和稳定性好等特点，添加聚氨酯改性环氧树脂后，可以有效降低环氧树脂组合物固化后的线性膨胀系数，同时增加封装胶对不同材质的元器件以及壳体的附着力，特别是针对一些塑料、金属以及含有涂层的材料，能明显提升封装胶在其表面的附着力。聚氨酯改性环氧树脂材料具有良好的耐候性和耐老化性能，在温度连续变化后仍可保持优异的粘接效果，通过与聚丁二烯改性环氧树脂的配合使用，可以提升环氧树脂封装胶的耐老化性能，在经过长时间的高低温环境后仍然保持很高的粘结性能，提升环氧树脂封装胶以及电子元器件的使用寿命。
[0007]在环氧树脂组合物中加入具有良好热传导特性的无机填料，可以使得环氧树脂封装胶拥有良好的导热性能，可以将电子元器件产生的热量快速传导出去，减少对封装胶的
影响，记你一步提升封装胶的耐老化性能和实用寿命。同时无机填料也可以对环氧树脂组合物进行进一步的填充，封装胶固化后形成更加致密的结构，减少内部空洞。
[0008]可选的，所述聚丁二烯橡胶改性环氧树脂由包含以下重量百分比的原材料制成：聚丁二烯橡胶10～30％，环氧树脂68～88％，催化剂0.2～2％。
[0009]所述聚丁二烯橡胶优选为端羟基聚丁二烯橡胶、端羧基聚丁二烯橡胶、端羟基聚丁二烯橡胶丙烯腈、端羧基聚丁二烯橡胶丙烯腈、环氧化端羟基聚丁二烯橡胶中的一种或多种的组合。
[0010]所述聚丁二烯橡胶进一步优选为端羟基聚丁二烯橡胶、端羧基聚丁二烯橡胶、端羟基聚丁二烯橡胶丙烯腈、端羧基聚丁二烯橡胶丙烯腈中的至少一种与环氧化端羟基聚丁二烯橡胶的混合物。
[0011]所述聚丁二烯橡胶最优选为环氧化端羟基聚丁二烯橡胶。
[0012]通过采用上述技术方案，通过催化剂的催化作用，将聚丁二烯橡胶和环氧树脂进行混合改性，聚丁二烯橡胶的添加量优选为10～30％，当聚丁二烯橡胶的添加量小于10％时，改性后的环氧树脂的韧性不足，耐低温性能差；当聚丁二烯橡胶含量超过30％时，制得的环氧树脂组合物的粘度太高，流动性变差，不利于电子元器件的灌封，不易流进电子元器件的间隙中，容易造成内部缺胶、空洞，导致封装后胶层的导热性能和耐电压击穿性能降低。
[0013]可选的，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、线性酚醛环氧树脂的一种或多种的组合。
[0014]进一步，所述环氧树脂优选为液态的双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、线性酚醛环氧树脂的一种或多种的组合；所述环氧树脂的环氧值优选为0.35～7。
[0015]所述环氧树脂最优选为液态双酚F环氧树脂。
[0016]通过采用上述技术方案，液态的环氧树脂可以使改性后的环氧树脂组合物具有更低的粘度和流动性，更加有利于封装胶的灌封填充，双酚F环氧树脂其粘度和流动性能更好，可以在不改变聚丁二烯橡胶的前提下确保环氧树脂组合物具有更低的粘度。
[0017]可选的，所述催化剂为季铵盐催化剂和季鏻盐催化剂中的一种或两种的组合。
[0018]可选的，所述聚丁二烯橡胶改性环氧树脂通过以下方法制得：取聚丁二烯橡胶和环氧树脂混合，在持续搅拌下加热至100～120℃，缓慢加入催化剂，然后升温至150～160℃保温1～2h，降温至70～80℃，出料，制得聚丁二烯橡胶改性环氧树脂。
[0019]通过采用上述技术方案，聚丁二烯橡胶和环氧树脂混合后，在100～120℃下加入催化剂进行催化改性，催化剂优选滴加的方式添加，添加时间优选为30～60min，加热过程不断搅拌，可以避免混合物局部放热过于集中导致原料反应不均匀或者产品性状发生改变。
[0020]可选的，所述聚氨酯改性环氧树脂为经端异氰酸酯聚氨酯改性的改性环氧树脂。
[0021]进一步，所述端异氰酸酯聚氨酯优选为以甲苯
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2,4
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二异氰酸酯和二醇类为原材料合成的聚氨酯。
[0022]进一步，所述聚氨酯改性环氧树脂通过以下方法制得：取甲苯
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2,4
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二异氰酸酯和聚乙二醇混合，升温至100～120℃后加入环氧树脂和催化剂，搅拌反应2～3h，然后降温至
70～80℃，出料，得到聚氨酯改性环氧树脂。所述催化剂为有机锡催化剂。
[0023]通过采用上述技术方案，以甲苯
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2,4
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二异氰酸酯和二醇类为原料合成的端异氰酸酯基聚氨酯预聚体改性的改性环氧树脂，其结构中既含有柔性的C
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C链和C
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O
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C链，又具有活性的酰胺基团，与其他环氧树脂组分之间具有很好的相容性，配合聚丁二烯橡胶改性环氧树脂，可以为制得的环氧树脂组合物提供良好的耐候性和粘接力，并且具有很好的稳定性。
[0024]可选的，所述无机填料包括硅微粉、氧化铝、氮化铝、氮化硅、氮化硼、金刚砂当中的一种或多种的组合。
[0025]所述无机填料优选为具有无定形、准球形或球形外形的粉体无机填料。
[0026]所述无机填料优选为经过硅烷偶联剂表面处理的无机填料；所述硅烷偶联剂优选为环氧基硅烷偶联剂。
[0027]所述无机填料的粒径分布为40～60μm：65～85wt％，10～3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂组合物，其特征在于，包括以下重量百分比的原材料：聚丁二烯橡胶改性环氧树脂：25~35%；聚氨酯改性环氧树脂：5~10%；稀释剂：5~15%；无机填料：45~55%；以及助剂：0.5~2%；以上各组分之和为100%。2.根据权利要求1所述的一种环氧树脂组合物，其特征在于，所述聚氨酯改性环氧树脂为经端异氰酸酯聚氨酯改性的改性环氧树脂。3.根据权利要求2所述的一种环氧树脂组合物，其特征在于，所述端异氰酸酯聚氨酯为以甲苯
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2,4
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二异氰酸酯和二醇类为原材料合成的聚氨酯。4.根据权利要求1所述的一种环氧树脂组合物，其特征在于，所述聚丁二烯橡胶改性环氧树脂由包含以下重量百分比的原材料制成：聚丁二烯橡胶10~30%，环氧树脂68~88%，催化剂0.2~2%，以上各组分之和为100%。5.根据权利要求4所述的一种环氧树脂组合物，其特征在于，所述聚丁二烯橡胶为端羟基聚丁二烯橡胶、端羧基聚丁二烯橡胶、端羟基聚丁二烯橡胶丙烯腈、端羧基聚丁二烯橡胶丙烯腈、环氧化端羟基聚丁二烯橡胶中的一种或多种的组合。6.根据权利要求1所述的一种环氧树脂组合物，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：康红伟，刘晓林，
申请(专利权)人：深圳市郎搏万先进材料有限公司，
类型：发明
国别省市：