一种适用于智能汽车的底填胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于智能汽车的底部填充胶，包括以下质量份的原料：15

【技术实现步骤摘要】
一种适用于智能汽车的底填胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于半导体胶粘剂领域，具体涉及一种适用于智能汽车的底部填充胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着近几年自动驾驶或高级辅助驾驶系统的高速发展，车载摄像头、毫米波雷达、激光雷达等、语音系统、自动导航系统等零部件作为汽车的核心感知器件，已向智能化、小型化发展。这些组件里的一些芯片，如BGA，CSP等，由于其集成度越来越高，细间距矩阵列设备的数量越来越大，而汽车长期驾驶本身存在的连续震动以及需要面对严苛的高低温影响，导致这些感知器件内的芯片发生失效的可能性越来越大。由于BGA芯片存在因应力集中而出现的可靠性质量隐患问题，为了使BGA封装具备更高的机械可靠性，需对BGA进行底部填充。底部填充胶填充了PCB基板和BGA封装之间的空隙，提供机械连接作用，吸收冲击或者跌落过程中的机械应力；并且底部填充胶可以有效保护焊点，免受湿气、离子污染物等影响，使电子器件保持很好的牢固稳定性，正确选择底部填充胶对产品可靠性有很大影响。
[0003]作为智能汽车用的底部填充胶，除了常规底部填充胶的要求，还需要更好的抗震动性能以及耐高低温性能。相较于手机、平板等传统消费电子产品，汽车电子产品的使用年限和稳定性是普遍的行业痛点。笔记本电脑的工作温度范围一般在0～50度之间，手机的工作温度也不会超过70度。而车载设备的常规工作温度范围，会从冬季例如极寒地区的
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40度，至夏季例如沙漠地区长期日光暴晒下发动机内电子元件的极限工作温度，甚至高达100℃以上。通常汽车元器件在工作的时候，往往会遇到外界温湿度的变化，外部的机械冲击，机械振动等，这些温湿度变化和机械应力会作用在芯片上，从而导致芯片失效。而芯片底部填充胶，由于能有效吸收这些应力，提高芯片的长期可靠性，从而成为了车载电子元器件防护的重要解决方案。
[0004]此外，车载辅助驾驶系统对于目前的新能源汽车制造厂商来说，虽然不像消费电子产品，比如手机，电脑对底部填充胶的流动性要求那么高，但是为了满足高的流水线生产效率，还是尽可能在保证胶水性能的同时，是底部填充胶具有优异的流动性。
[0005]目前在适用于汽车车辅系统的底部填充胶，国内的研究尚属空白。汉思化学开发了一系列适用于智能汽车的底部填充胶，提高产品抗跌落性能。但是在耐老化性能方面还有待进一步提升

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中还缺乏专门针对智能汽车车辅电子系统的底部填充胶的问题，本专利技术提出了一种兼具高流动性，低的热膨胀系数，抗跌落性能和优异的耐老化性适用于智能汽车的底部填充胶。可以有效保护高级驾驶辅助(ADAS)系统芯片，提升车辅系统可靠性和稳定性，能够经受严苛的高湿，高低温循环，冲击环境。实现了智能汽车电子系统稳定运行，提高智能汽车的安全性，可靠性。
[0007]本专利技术的目的通过以下技术方案得以解决：
[0008]一种适用于智能汽车的底部填充胶，包括以下质量份的原料：15
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20份双环戊二烯型环氧树脂，6
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8份三缩水甘油基对氨基苯酚(AFG
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90)，8
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11份多官能度环氧树脂，45
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55份改性球形硅微粉，20
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26份酸酐类环氧固化剂，3
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5份固化促进剂；所述多官能度环氧树脂是季戊四醇和/或其衍生物，与巯基聚乙二醇羧基酯化反应后，再和含烯基缩水甘油醚发生巯基
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烯基的点击反应制备得到；所述改性球形硅微粉是球形硅微粉经过环氧基硅烷偶联剂和双
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[3
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(三乙氧基硅)丙基]‑
四硫化物改性得到。
[0009]专利技术人在前的专利CN202211575925.X公开了一种高流淌性低热膨胀系数的底填胶水，主要是通过双酚F环氧树脂，高官能度环氧树脂配合，达到了高流动性和低的热膨胀性。但是应用于智能汽车的严苛使用环境，强度和耐老化性还有待进一步提升。在底部填充胶中，一般加入较大量的球形硅微粉来降低胶水的热膨胀系数。球形硅微粉在体系中所占比例较大时，容易产生团聚，分散性不好，和基体树脂的相容性不好，添加量较多的情况下不利于器件抗冲击性和耐老化性。本申请在该专利的基础上做了进一步优化，使得其适用于作为智能汽车的底部填充胶。
[0010]进一步地，所述双环戊二烯型环氧树脂的环氧当量为250
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270g/eq。
[0011]进一步地，所述改性球形硅微粉是通过包括以下步骤的制备方法制得：球形硅粉分散在溶剂中，加入环氧基硅烷偶联剂和双
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[3
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(三乙氧基硅)丙基]‑
四硫化物，在60
‑
80℃搅拌条件下反应5
‑
10h，抽滤，洗涤，干燥，得到改性球形硅微粉；所述溶剂为水、乙醇、异丙醇中的至少一种，优选为60
‑
80vol％乙醇水溶液。
[0012]更进一步地，所述环氧基硅烷偶联剂选自(3
‑
缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(KH
‑
560)、3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷(KH
‑
561)、3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷(KH
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562)中的至少一种；硅粉，环氧基硅烷偶联剂和双
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[3
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(三乙氧基硅)丙基]‑
四硫化物的质量比为100：6
‑
9：1
‑
3。
[0013]现有技术一般使用硅烷偶联剂对硅微粉进行改性，以增强其和环氧树脂的亲和力，改善硅微粉的分散状态，但是常规硅烷偶联剂，比如KH
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570改性后的硅微粉，虽然和环氧树脂的亲和性增强，但是包含其的底部填充胶耐候性还是不能令人满意。专利技术人预料不到地发现，改性时除了环氧基硅烷偶联剂，还加入少量的双
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[3
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(三乙氧基硅)丙基]‑
四硫化物，所制得改性球形硅微粉显著地同时增强了底部填充胶的抗冲击能力和耐候性，使得底部填充胶具有优异的抗冲击性能和耐高低温的稳定性，为智能汽车电子元器件提供了有力可靠的保护。本专利技术的改性后的球形硅微粉均匀分散在树脂基体中，基体受到冲击时，球形硅微粉和基体之间存在较强的亲和力，减少固化后的缺陷形成，能有效传递应力，内聚力提高，吸收冲击能量，胶层在大的瞬时冲击强力下不至发生断裂，起到很好的增韧作用。因此在一定含量范围内，改性球形硅微粉能够提升底部填充胶的抗冲击性能。
[0014]进一步地，所述多官能度环氧树脂是季戊四醇和/或季戊四醇衍生物和巯基PEG羧基(SH
‑
PEG
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COOH)酯化反应后，再和含烯基缩水甘油醚发生巯基
‑
烯基的点击反应制备得到；所述巯基P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于智能汽车的底部填充胶，其特征在于，包括以下质量份的原料：15
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20份双环戊二烯型环氧树脂，6
‑
8份三缩水甘油基对氨基苯酚，8
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11份多官能度环氧树脂，45
‑
55份改性球形硅微粉，20
‑
26份酸酐类环氧固化剂，3
‑
5份固化促进剂；所述多官能度环氧树脂是季戊四醇和/或其双季戊四醇，与巯基聚乙二醇羧基酯化反应后，再和含烯基缩水甘油醚发生巯基
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烯基的点击反应制备得到；所述改性球形硅微粉是球形硅微粉经过环氧基硅烷偶联剂和双
‑
[3
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(三乙氧基硅)丙基]
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四硫化物改性得到。2.根据权利要求1所述的底部填充胶，其特征在于，所述改性球形硅微粉是通过包括以下步骤的制备方法制得：球形硅粉分散在溶剂中，加入环氧基硅烷偶联剂和双
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[3
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(三乙氧基硅)丙基]
‑
四硫化物，在60
‑
80℃搅拌条件下反应5
‑
10h，抽滤，洗涤，干燥，得到改性球形硅微粉；所述溶剂为水、乙醇、异丙醇中的至少一种，优选为60
‑
80vol％乙醇水溶液。3.根据权利要求2所述的底部填充胶，其特征在于，所述环氧基硅烷偶联剂选自(3
‑
缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(KH
‑
560)、3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷(KH
‑
561)、3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷(KH
‑
562)中的至少一种；硅粉，环氧基硅烷偶联剂和双
‑
[3
‑
(三乙氧基硅)丙基]
‑
四硫化物的质量比为100：6
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9：1
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3。4.根据权利要求1所述的底部填充胶，其特征在于，所述多官能度环氧树脂是季戊四醇和/或双季戊四醇，和巯基PEG羧基(SH
‑
PEG
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COOH)酯化反应后，再和含烯基缩水甘油醚发生巯基
‑
烯基的点击反应制备得到；所述巯基PEG羧基中PEG的重复单元数为5
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10；所述季戊四醇衍生物选自双季戊四醇；所述含烯基缩水甘油醚选自甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚中的至少一种。5.根据权利要求1所述的底部填充胶，其特征在于，季戊四醇和/或双季戊四醇，与巯基PEG羧基的用量满足以下关系：季戊四醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伊凡，黄成生，
申请(专利权)人：东莞市德聚胶接技术有限公司，
类型：发明
国别省市：