用于指纹传感器感应层的介电复合材料及制备方法
【专利摘要】本发明公开了用于指纹传感器感应层的介电复合材料及制备方法，介电复合材料由下述组分制成：环氧树脂，酚醛树脂，第一类介电的无机填料，第二类介电的无机填料，固化剂，粘合力促进剂，脱模剂和阻燃剂。本发明的介电复合材料介电常数高，介电损耗较小，其介电性能非常稳定且随测试频率的变化很小，且非透明，硬度高，使制备形成的指纹传感器感应层的厚度达到要求的同时，满足可靠性和稳定性的要求，可以用于各种便携式电子产品中。本发明的用于指纹传感器感应层的介电复合材料不含重金属铅，绿色环保。具有便捷性，高安全性，固其终端应用不仅可以取代目前的数字输入式密码识别系统，而且可以使用在任何一种需要保密的电子元器件上。
【专利说明】用于指纹传感器感应层的介电复合材料及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于指纹传感器感应层的介电复合材料及制备方法。
【背景技术】
[0002] 在目前典型的指纹传感器的封装结构中包含硅晶片，其上形成感应电极和相关 电路。指纹传感器（Finger Print Sensor，简写FPS)的功能是感应用户手指皮肤的脊 (Ridge，即凸起纹路）和谷（Valley，即凹陷纹路）在电容电场中的相对距离，生成准确的指 纹的脊和谷的纹路图像。为了保证传感器的精度，用户手指与硅晶片表面之间的距离不能 太大；当手指与硅晶片表面距离拉大的时候，电场强度降低，传感器的感测精度变差，无法 正确读取用户指纹。因此，指纹传感器要求硅晶片的感应电极与手指之间的介电材料保护 层厚度尽量薄。
[0003] 然而，指纹传感器必须具备很高的可靠性，为了避免受到环境（潮气、汗水、电解 质污染等）、静电和机械破坏的影响，要求硅晶片表面的保护层或者包封层必须尽量满足一 定的厚度。目前完全包封硅晶片的标准集成电路（1C)封装方式中，硅晶片覆盖的封装材料 厚度一般为30?2000 μ m，显然指纹传感器的电场无法穿过这样厚的包封层，因而无法对 指纹进行识别。指纹传感器的感测精度与可靠性要求之间存在着矛盾，亟需一种可以兼顾 器件可靠性和感应精度，同时又是制备简单、低成本的包封方式和包封材料。
[0004] 在现有的技术中，大多数指纹传感器往往采用不完全包封的方式（见图3)，即 包封材料仅仅包裹和保护住硅晶片上的触点及键合金线，而传感器晶片与用户手指直接 发生接触的感应区是暴露的，仅仅使用厚度很小的保护薄层来避免晶片受静电、机械损伤 等破坏。世界专利 W02003098541、美国专利 US6091082、US6114862、US6515488、欧洲专 利EP1256899等介绍了使用氮化硅、碳化硅、氧化铝等材料薄层应用于传感器晶片的保 护，同时作为介电材料层。但是，由于加工方法的限制（往往使用CVD, Chemical Vapor D印osition化学气相沉积法），上述保护薄层的厚度一般仅有数百纳米?4微米之间，无法 超过10微米，无法抵抗长时间机械磨损等，从而不能为传感器晶片提供足够的静电保护和 环境防护。
[0005] 另有一些技术尝试使用透明或者半透明的电容透镜（Capacitive Lens)包封娃 晶片的封装方式，同时兼顾器件可靠性和感应精度（见图2)。这些封装方式有些已经应用 在实际产品中。美国专利US5887343、世界专利W020111304093、W02010120646等介绍了使 用介电常数大于5且小于20的透明或者半透明材料，包括Kapton (聚酰亚胺）、电气玻璃 (electrical glass, 3. 8 ?14. 5)、摄影玻璃（photographic glass7. 5)、派勒克斯耐热玻璃 (pyrex glass, 4. 6 ?5. 0)、窗玻璃（7. 6)、云母（4. 0 ?9. 0)尼龙（3. 24 --22. 4)，制成 薄片状的电容透镜，使用环氧树脂（Epoxy)或者亚克力（Acrylic)粘合剂贴附到娃晶片，厚 度可以达到40?100微米。苹果公司的专利W02013173773公布并且在手机等便携式电子 产品中开始工业化应用的是各向异性的蓝宝石作为电容透镜材料，使用粘合剂与硅晶片进 行贴附，厚度可以达到40?200微米。
[0006] 透镜封装的指纹传感器在1C包封制程之外，需要额外增加电容透镜的预切割、粘 贴等包封工序，导致传感器封装过程特别复杂，因而其制造成本高。
[0007] 总之，现有的包封硅晶片的技术都需要复杂的封装制造过程，成本高，效率低。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于指纹传感器感应层的介电复 合材料。
[0009] 本发明的第二个目的是提供一种用于指纹传感器感应层的介电复合材料的制备 方法。
[0010] 本发明技术方案概述如下：
[0011] 用于指纹传感器感应层的介电复合材料，按质量百分比由下述组分制成：
[0012] 环氧树脂4 % -20份％，酚醛树脂0.2 % -10%，第一类介电的无机填料 35.27% -90%，第二类介电的无机填料2 % -60%，固化剂0.01 % -5%，粘合力促进剂 0.01%-5%，脱模剂0.01%-3%和阻燃剂0.5%-10%。
[0013] 环氧树脂选自：牌号为 EP01431 310、EP01441 310、EP01451 310、EP01551 310、 EP01661310、EP01671 310或EP01691 410所示的双酚A型环氧树脂；或牌号为YDF-161、 YDF-161H、YDF-162、YDF-165、YDF-170、YDF-175、YDF-175S、YDF-2001、YDF-2004、 DER354、NP0N862、NP0N863、EPICL0N830、EPICL0N830S、EPICL0N830LVP、EPICL0N835 或 EPICL0N835LV 所示的双酚 F 环氧树脂；或牌号为 ST-1000、ST-3000、ST-4000D、ST-40100D、 ST-5080、ST-5100或EP0NEX1510所示的氢化双酚A型环氧树脂；或牌号为F-44, F-52或 F-48所示的苯酚甲醛环氧树脂；或牌号为FJ-47或FJ-43所示的甲酚甲醛环氧树脂；或牌 号为 PGCN-700-2、PGCN-700-3、PGCN-701、PGCN-702、PGCN-703、PGCN-704L、PGCN-704ML、 PGCN-704、PGCN-700-2S、PGCN-700-3S、PGCN-701S、PGCN-702S、PGCN-703S、PGCN-704S、 JF-43、JF-45、JF-46、CNE-195XL、KI-3000, KI-5000所示的邻甲酚醛型环氧树脂；或牌号为 YX-4000H，YX-4000K、YX4000H/K、YL6121H、YL6677、YX7399、YL6640 所示的联苯型环氧树脂； 或双（2, 3-环氧基环戊基）醚、3, 4-环氧基-6-甲基环己基甲酸-3'，4' -环氧基-6' -甲 基环己基甲酯、乙烯基环己烯二环氧化合物、3, 4-环氧基环己基甲酸-3'，4' -环氧基环 己基甲酯、二异戊二烯二环氧化合物、己二酸二（3, 4-环氧基-6-甲基环己基甲酯）、二环 戊二烯二环氧化合物、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、环己烷-1，2-二羧酸二缩水甘油酯、 4, 5-环氧四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、双（(3, 4-环氧环己基）甲基）己二酸酯、1，2_环 氧-4-乙烯基环己烷、3, 4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯、1，4-环己烷二甲醇双（3, 4-环 氧环己烷甲酸）酯、3-环氧乙烷基7-氧杂二环[4. 1.0]庚烷至少一种。
[0014] 酚醛树脂选自：牌号为 2130、2127、2124、2123、2402、GS-180, GS-200、P-180、 P-200、H-l、H-4或HF-1M所示的普通酚醛树脂；或牌号为MEH-7851S，MEH-7851-3H、 MEH-7852M或MEH-7853-SS所示的联苯型酚醛树脂；或牌号为TXN-203所示的对叔辛基苯 酚甲醛树脂；或牌号为2402所示的对叔丁基苯酚甲醛树脂；或牌号为TKM-0、SP1077、T6000 或T3100所示的环氧改性烷基酚醛树脂；或牌号为SP6600 (SP6700+HMT)、SP6700、SL2201、 SL2202、urezl2686、PFM-C、HRJ11995, PF221、PF222、PF223 所示的腰果油改性烷基酚醛树 脂；或牌号为 SP6601(SP6701+HMT)、SP6701、SL2101、SL2102、Durezl3355、PFM-T、HRJ12532 所示的妥尔油改性烷基酚醛树脂；或牌号为202、R17152、SP-1044或SP-10458所示的羟甲 基对辛基苯酚甲醛树脂；或牌号为201、SP-1055、SP-1056、Tackind250或P-124所示的溴 化羟甲基对辛基苯酚甲醛树脂；或牌号为101所示的羟甲基对叔丁基苯酚甲醛树脂；或牌 号为PF-231所示的环氧改性酚醛树脂至少一种。
[0015] 第一类介电的无机填料优选为：最大粒径〈100 μ m，同时平均粒径介于0. 8 μ m至 50 μ m之间的钛酸钡、钛酸铜|丐、钛酸|丐和钛酸银钡至少一种。
[0016] 第二类介电的无机填料优选为：最大粒径〈100 μ m，同时平均粒径介于0. 8 μ m至 50 μ m之间的二氧化钛、三氧化二铝、二氧化硅、氮化硼、碳酸钙和云母至少一种。
[0017] 固化剂选自：乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六 胺、哌嗪、N-氨乙基哌嗪、N-轻乙基哌嗪、间苯二胺、邻苯二胺、二氨基二苯基甲烧、异氟尔 酮二胺、1，3_双（氨甲基）环己烷、4, 4-二氨基二环己基甲烷、乙二胺双马来酰亚胺、己二 胺双马来酰亚胺、间苯二胺双马来酰亚胺、对氨基苯酚马来酰亚胺、二氨基二苯砜、二氮杂 萘酮、邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸二酐、氢化均苯四甲酸二酐、顺丁烯二酸 酐、桐油酸酐、十二烯基丁二酸酐、四氢苯二甲酸酐、甲基四氢苯二甲酸酐、六氢苯二甲酸 酐、甲基六氢苯二甲酸酐、纳迪克酸酐、甲基纳迪克酸酐、戊二酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐、 甲基环己烯四羧酸二酐、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐、1，4, 5, 6-四溴苯二甲酸酐、1，8-二氮 杂-双环[5, 4, 0]-7- i^一碳烯、二氮杂双环-壬烯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、 叔丁基过氧化苯甲酸酯、2-苯基咪唑啉、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-i烷基 咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基 咪唑、1-氰乙基-2-i^ -烷基咪唑、1-氰乙基-2-i^ -烷基咪唑偏苯三甲酸盐、1-氰乙 基-2-苯基咪唑偏苯三甲酸盐、2-甲基咪唑三聚异氰酸盐、2, 4-二氨基-6-(2-甲基咪 唑-1-乙基）-S-三嗪、2, 4-二氨基-6-(2-乙基-4-甲基咪唑-1-乙基）-S-三嗪、2, 4-二 氨基-6- (2- i-一烷基咪唑-1-乙基）-S-三嗪、2-苯基-4, 5-二羟甲基咪唑、2-苯基-4-甲 基-5-羟甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基-4, 5-二（氰乙氧亚甲基）咪唑、1-十二烷基-2-甲 基-3-苄基咪唑氯化物、1，3-二苄基-2-甲基咪唑氯化物、相对分子质量为200-1000的聚 酰胺树脂、分子量为200-600的苯胺甲醛树脂、双氰胺、甲苯基双胍、2, 5-二甲基苯基双胍、 二苯基双胍、苯基双胍、苄基双胍、二甲基双胍、三氟化硼-甲基苯胺络合物、三氟化硼-单 乙胺络合物、三氟化硼-苄胺络合物、三氟化硼-2, 4-二甲基苯胺、三氟化硼-三苯基磷络 合物、二氨基马来腈、2, 4, 6-三（二甲氨基甲基）苯酚、2, 4, 6-三（二甲氨基甲基）苯酚的 三（2-乙基己酸）盐、三苯基膦、甲基三辛基鱗二甲基磷酸盐、四丁基鱗乙酸盐、甲基三丁基 鱗二甲基磷酸盐、苄基三苯基鱗氯化物、四丁基鱗氯化物、甲基三苯基鱗二甲基磷酸盐、三 苯基乙基鱗鹏化物、节基二苯基漠化鱗、四丁基漠化鱗、二苯基勝二苯基砸酸醋、二苯基勝 三苯基硼络合物和四苯基磷四苯基硼至少一种。
[0018] 粘合力促进剂选自：甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基 娃烧、3-氨丙基二甲氧基娃烧、γ -脈丙基二乙氧基娃烧、苯胺甲基二乙氧基娃烧、苯胺甲 基二甲氧基娃烧、3-缩水甘油醚氧基丙基二甲氧基娃烧、3-缩水甘油醚氧基丙基二乙氧 基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅 烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、 N_2_氛乙基_3_氛丙基甲基二甲氧基娃烧、N_2_氛乙基_3_氛丙基甲基二甲氧基娃烧、 双-[Y _(二乙氧基娃）丙基]四硫化物、乙稀基二甲氧基娃烧、乙稀基二（2-甲氧基乙氧 基）娃烧、乙稀基二乙氧基娃烧、Y -氛丙基二乙氧基娃烧、Y _(2, 3_环氧丙氧）丙基二甲 氧基娃烧、Y_(2,3_环氧丙氧）丙基二乙氧基娃烧、γ-(2,3_环氧丙氧）丙基甲基二甲氧 基娃烧、Υ _氣丙基二氣娃烧、Υ _氣丙基甲基-氣娃烧、Υ _氣丙基二甲氧基娃烧、Υ _氣 丙基三乙氧基硅烷、氯甲基三甲氧基硅烷、β -(3, 4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷、3-巯 丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、异丙辛基三酰氧基钛酸酯、三硬脂酸钛酸异丙 酯、异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯、异丙基三油磷酸酰氧基）钛酸酯、双（二辛氧 基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯、异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯、二辛基磷酸酰氧基 钛酸酯、异丙基二辛基四油磷酸基钛酸酯、三硬脂酸钛酸异丙酯、四异丙基二（二辛基亚磷 酸酰氧基）钛酸酯、四异丙氧基钛、铝钛复合偶联剂XY-AL82和铝酸酯偶联剂XY-AL81至少 一种。
[0019] 脱模剂选自：液体石蜡、石蜡、相对分子量为1000-5000的聚乙烯蜡、氧化聚乙烯 蜡、巴西棕榈蜡、硬脂酸蜡、褐煤蜡、棕榈蜡、油酸酰胺和芥酸酰胺至少一种。
[0020] 阻燃剂选自：氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化镍、氧化镁、氧化 铝、氧化钙、三氧化二锑、碳酸钙、红磷、三（氯乙基）磷酸酯、三（2, 3-二氯丙基）磷酸酯、 三（2, 3-二溴丙基）磷酸酯、十溴二苯醚、2, 4, 6-三溴苯胺、3, 5, 3, 5-四溴-4, 4-二氨基二 苯砜、Ν-(2, 4, 6-三溴苯）马来酰亚胺、五溴酚缩水甘油醚、四溴苯二甲酸酐、磷酸三苯酯、 磷酸三甲酚酯、磷酸二苯基（2-乙基己基）酯、磷酸二苯基（异丙基苯基）酯、磷酸二苯基 (对叔丁基苯基）酯、磷酸二（2-乙基己基）苯基酯、三氯丙基磷酸酯、三氯乙基磷酸酯、牌 号为 DER-542, DER-534, DER-511，DER-580, Epikote DX-245, Araldite-8011, Araldite-91 47, Resin EPX-92, BROC，123或145的含溴环氧树脂、四缩水甘油基-3, 3' -二氨基苯基甲 基憐氧、1-[二（2-氯乙氧）勝氧基甲基]-2, 4-二氨基苯、1-[二（2-氯乙氧）勝氧基甲 基]-2, 6-二氨基苯、双（4-氨基苯氧）苯基膦氧、双（3-氨基苯基）苯基膦氧、双（3-氨基 苯基）甲基膦氧、双（3-氨基苯基）膦氧和双（4-氨基苯基）磷酸酯至少一种。
[0021] 用于指纹传感器感应层的介电复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0022] (1)按质量百分比称取：环氧树脂4 % -20份％，酚醛树脂0. 2% -10%，第一类介 电的无机填料35. 27% -90%，第二类介电的无机填料2% -60%，固化剂0.01 % -5%，粘合 力促进剂0.01 % -5 %，脱模剂0.01 % -3 %，和阻燃剂0.5 % -10% ;
[0023] (2)将环氧树脂、第一类介电的无机填料、第二类介电的无机填料和粘合力促进剂 在80°C _150°C的条件下，经双辊炼胶机混炼0. 5-1小时，加入脱模剂和阻燃剂，再混炼1-5 分钟；调节温度至80°C _120°C，加入酚醛树脂和催化剂，再混炼1-10分钟至均匀，挤出成薄 片，冷却至室温，经粉碎和打饼，得到用于指纹传感器感应层的介电复合材料。
[0024] 第二种用于指纹传感器感应层的介电复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0025] (1)按质量百分比称取：环氧树脂4 % -20份％，酚醛树脂0. 2% -10%，第一类介 电的无机填料35. 27% -90%，第二类介电的无机填料2% -60%，固化剂0.01 % -5%，粘合 力促进剂0.01 % -5 %，脱模剂0.01 % -3 %，和阻燃剂0.5 % -10% ;
[0026] (2)将步骤⑴的各种固体原材料分别研磨成粉，将固体粉末和液体原材料混合， 高速粉料搅拌釜分散10-60分钟，经单螺杆挤出机或剖分式双螺杆挤出机挤出，经双辊冷 却、传送带冷却后，破碎机打粉，均相混合釜混合均匀后，打饼，得到用于指纹传感器感应层 的介电复合材料。
[0027] 本发明的优点：
[0028] 本发明的一种用于指纹传感器感应层的介电复合材料介电常数高，远远高于普通 的复合材料，介电损耗较小，其介电性能非常稳定且随测试频率的变化很小，且非透明，硬 度高，使制备形成的指纹传感器感应层的厚度达到要求的同时，满足可靠性和稳定性的要 求，可以用于各种便携式电子产品中。本发明的用于指纹传感器感应层的介电复合材料不 含重金属铅，绿色环保。具有便捷性，高安全性，固其终端应用不仅可以取代目前的数字输 入式密码识别系统，而且可以使用在任何一种需要保密的电子元器件上，为未来的安全提 供可靠地保证。
【专利附图】
【附图说明】
[0029] 图1为本发明用于指纹传感器感应层的介电复合材料完全包封指纹传感器示意 图。
[0030] 图2为现有技术材料采用透镜包封指纹传感器示意图。
[0031] 其中：6为封装基板；7为芯片粘结材料；8为普通模封塑料；9为键合引线；11为 电容透镜（玻璃、蓝宝石）；10为树脂粘着剂；12为传感器芯片。
[0032] 图3为现有技术材料采用不完全包封指纹传感器示意图。
[0033] 其中：18为封装基板；16为传感器芯片；13为芯片粘结材料；14为普通模封塑料； 15为键合引线；17为保护薄层（氮化硅、碳化硅、氧化铝、聚酰亚胺等）。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。下面的实施例不以任何形式限制 本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围 内。
[0035] 双酚A型环氧树脂：
[0036] GB/T13657-2011 :牌号为 EP01431 310、EP01441 310、EP01451 310、EP01551 310、EP01661 3KKEP01671 310 或 EP01691 410;
[0037] 国都化工（昆山）有限公司：牌号为 YDF-161、YDF-161H、YDF-162、YDF-1 65、 YDF-170、YDF-175、YDF-175S、YDF-2001、YDF-2004 ;
[0038] 陶氏化学：牌号为DER354 ;
[0039] Hexion 公司：牌号为 NPON862、NPON863 ;
[0040] 大日本油墨公司：牌号为 EPICL0N830、EPICL0N830S、EPICL0N830LVP、EPICL0N835 或EPICL0N835LV);
[0041] 氢化双酚A型环氧树脂：
[0042] 国都化工（昆山）有限公司：牌号为 ST-1000、ST-3000、ST-4000D、ST-40100D、 ST-5080.ST-5100 ；
[0043] Hexion 公司：牌号为 ΕΡΟΝΕΧΙδΙΟ ;
[0044] 苯酚甲醛环氧树脂：
[0045] 无锡树脂厂：牌号为F-44, F-52, F-48 ;
[0046] 甲酚甲醛环氧树脂：
[0047] 无锡树脂厂：牌号为FJ-47，FJ_43;
[0048] 邻甲酚醛型环氧树脂：
[0049] 大连齐化化工有限公司：牌号为 PGCN-700-2、PGCN-700-3、PGCN-701、PGCN-702、 PGCN-703、PGCN-704L、PGCN-704ML、PGCN-704、PGCN-700-2S、PGCN-700-3S、PGCN-701S、 PGCN-702S、PGCN-703S、PGCN-704S ;
[0050] 蓝星化工新材料股份有限公司：牌号为JF-43、JF-45、JF-46 ;
[0051] 长春化学生产的：牌号为CNE-195XL ;
[0052] 新日铁化学生产：牌号为KI-3000, KI-5000 ;
[0053] 联苯型环氧树脂：
[0054] 日本三菱化学：牌号为 YX-4000H，YX-4000K、YX4000H/K、YL6121H、YL6677、 YX7399、YL6640 ;
[0055] 酚醛树脂：
[0056] 普通酚醛树脂：酚醛树脂 2130、2127、2124、2123、2402 ;
[0057] 群荣化学株式会社：牌号为GS-180, GS-200 ;
[0058] 荒川化学：牌号为P-180, P-200 ;
[0059] 明和化成株式会社：牌号为H-l、H-4、HF-1M ;
[0060] 联苯型酚醛树脂：
[0061] 明和化成：牌号为 MEH-7851S，MEH-7851-3H、MEH-7852M、MEH-7853-SS ;
[0062] 对叔辛基苯酚甲醛树脂（TXN-203);
[0063] 对叔丁基苯酚甲醛树脂（2402);
[0064] 环氧改性烷基酚醛树脂（TKM-0、SP1077、T6000、T3100);
[0065] 腰果油改性烷基酚醛树脂（SP6600 (SP6700+HMT)、SP6700、SL2201、SL2202、 Durezl2686、PFM-C、HRJ11995, PF221、PF222、PF223);
[0066] 妥尔油改性烷基酚醛树脂（SP6601(SP6701+HMT)、SP6701、SL2101、SL2102、 Durezl3355、PFM-T、HRJ12532);
[0067] 羟甲基对辛基苯酚甲醛树脂（202、R17152、SP-1044、SP-10458);
[0068] 溴化羟甲基对辛基苯酚甲醛树脂（201、SP-1055、SP-1056 (高溴化）；
[0069] Tackind250、P-124 ;
[0070] 羟甲基对叔丁基苯酚甲醛树脂101、环氧改性酚醛树脂PF-231。
[0071] 实施例1-实施例39见表1。
[0072] 表1实施例1-39中组份含量（质量百分比％ )(表中括号内的数为组份的含量） 表中某一组份由两个化合物组成时，其比为质量比）
[0073]
【权利要求】
1. 用于指纹传感器感应层的介电复合材料，按质量百分比由下述组分制成： 环氧树脂4 % -20份％，酚醛树脂0. 2 % -10 %，第一类介电的无机填料35. 27 % -90 %， 第二类介电的无机填料2 % -60 %，固化剂0. 01 % -5 %，粘合力促进剂0. 01 % -5 %，脱模剂 0· 01% -3%和阻燃剂 0· 5% -10%。
2. 根据权利要求1所述的用于指纹传感器感应层的介电复合材料，其特征是所述环 氧树脂为：牌号为 EP01431 310、EP01441 310、EP01451 310、EP01551 3KKEP01661 310、 EP01671310或EP01691 410所示的双酚A型环氧树脂；或牌号为YDF-161、YDF-161H、 YDF-162、YDF-165、YDF-170、YDF-175、YDF-175S、YDF-2001、YDF-2004、DER354、NPON862、 NPON863、EPICL0N830、EPICL0N830S、EPICL0N830LVP、EPICLON835 或 EPICLON835LV 所示 的双酚 F 环氧树脂；或牌号为 ST-1000、ST-3000、ST-4000D、ST-40100D、ST-5080、ST-5100 或EP0NEX1510所示的氢化双酚A型环氧树脂；或牌号为F-44, F-52或F-48所示的苯酚甲 醛环氧树脂；或牌号为FJ-47或FJ-43所示的甲酚甲醛环氧树脂；或牌号为PGCN-700-2、 PGCN-700-3、PGCN-701、PGCN-702、PGCN-703、PGCN-704L、PGCN-704ML、PGCN-704、 PGCN-700-2S、PGCN-700-3S、PGCN-701S、PGCN-702S、PGCN-703S、PGCN-704S、JF-43、JF-45、 JF-46、CNE-195XL、KI-3000, KI-5000所示的邻甲酚醛型环氧树脂；或牌号为YX-4000H， YX-4000K、YX4000H/K、YL6121H、YL6677、YX7399、YL6640 所示的联苯型环氧树脂；或双 (2, 3-环氧基环戊基）醚、3, 4-环氧基-6-甲基环己基甲酸-3'，4' -环氧基-6' -甲基环 己基甲酯、乙烯基环己烯二环氧化合物、3, 4-环氧基环己基甲酸-3'，4' -环氧基环己基甲 酯、二异戊二烯二环氧化合物、己二酸二（3, 4-环氧基-6-甲基环己基甲酯）、二环戊二烯二 环氧化合物、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、环己烷-1，2-二羧酸二缩水甘油酯、4, 5-环氧 四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、双（(3, 4-环氧环己基）甲基）己二酸酯、1，2_环氧-4-乙 烯基环己烷、3, 4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯、1，4-环己烷二甲醇双（3, 4-环氧环己烷 甲酸）酯、3-环氧乙烷基7-氧杂二环[4. 1. 0]庚烷至少一种。
3. 根据权利要求1所述的用于指纹传感器感应层的介电复合材料，其特征是所述酚醛 树脂为： 牌号为 2130、2127、2124、2123、2402、GS-180，GS-200、P-180、P-200、H-l、H-4 或 HF-1M 所示的普通酚醛树脂；或牌号为MEH-7851S，MEH-7851-3H、MEH-7852M或MEH-7853-SS所 示的联苯型酚醛树脂；或牌号为TXN-203所示的对叔辛基苯酚甲醛树脂；或牌号为2402 所示的对叔丁基苯酚甲醛树脂；或牌号为TKM-O、SP1077、T6000或T3100所示的环氧改 性烷基酚醛树脂；或牌号为 SP6600(SP6700+HMT)、SP6700、SL2201、SL2202、urezl2686、 PFM-C、HRJ11995, PF221、PF222、PF223所示的腰果油改性烷基酚醛树脂；或牌号为 SP6601 (SP6701+HMT)、SP6701、SL2101、SL2102、Durezl3355、PFM-T、HRJ12532 所示的妥尔 油改性烷基酚醛树脂；或牌号为202、R17152、SP-1044或SP-10458所示的羟甲基对辛基苯 酚甲醛树脂；或牌号为201、SP-1055、SP-1056、Tackind250或P-124所示的溴化羟甲基对 辛基苯酚甲醛树脂；或牌号为101所示的羟甲基对叔丁基苯酚甲醛树脂；或牌号为PF-231 所示的环氧改性酚醛树脂至少一种。
4. 根据权利要求1所述的用于指纹传感器感应层的介电复合材料，其特征是所述第一 类介电的无机填料为：最大粒径〈lOOym，同时平均粒径介于0. 8μηι至50μηι之间的钛酸 钡、钛酸铜钙、钛酸钙和钛酸锶钡至少一种。
5. 根据权利要求1所述的用于指纹传感器感应层的介电复合材料，其特征是所述第二 类介电的无机填料为：最大粒径〈100 μ m，同时平均粒径介于0. 8 μ m至50 μ m之间的二氧 化钛、三氧化二铝、二氧化硅、氮化硼、碳酸钙和云母至少一种。
6. 根据权利要求1所述的用于指纹传感器感应层的介电复合材料，其特征是所述固化 剂为乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、哌嗪、N-氨乙基 哌嗪、N-轻乙基哌嗪、间苯二胺、邻苯二胺、二氨基二苯基甲烧、异氟尔酮二胺、1，3-双（氨 甲基）环己烷、4, 4-二氨基二环己基甲烷、乙二胺双马来酰亚胺、己二胺双马来酰亚胺、间 苯二胺双马来酰亚胺、对氨基苯酚马来酰亚胺、二氨基二苯砜、二氮杂萘酮、邻苯二甲酸酐、 偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸二酐、氢化均苯四甲酸二酐、顺丁烯二酸酐、桐油酸酐、十二烯基 丁二酸酐、四氢苯二甲酸酐、甲基四氢苯二甲酸酐、六氢苯二甲酸酐、甲基六氢苯二甲酸酐、 纳迪克酸酐、甲基纳迪克酸酐、戊二酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐、甲基环己烯四羧酸二酐、聚 壬二酸酐、聚癸二酸酐、1，4, 5, 6-四溴苯二甲酸酐、1，8-二氮杂-双环[5, 4, 0]-7- ^ 碳 烯、二氮杂双环-壬烯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化苯甲酸酯、2-苯 基咪唑啉、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2- i^一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯 基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-i烷基 咪唑、1-氰乙基-2- i^一烷基咪唑偏苯三甲酸盐、1-氰乙基-2-苯基咪唑偏苯三甲酸盐、 2-甲基咪唑三聚异氰酸盐、2, 4-二氨基-6-(2-甲基咪唑-1-乙基）-S-三嗪、2, 4-二氨 基-6- (2-乙基-4-甲基咪唑-1-乙基）-S-三嗪、2, 4-二氨基-6- (2- i-一烷基咪唑_1_乙 基）-S-三嗪、2-苯基-4, 5-二羟甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑、1-氰乙 基-2-苯基-4, 5-二（氰乙氧亚甲基）咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苄基咪唑氯化物、 1，3-二苄基-2-甲基咪唑氯化物、相对分子质量为200-1000的聚酰胺树脂、分子量为 200-600的苯胺甲醛树脂、双氰胺、甲苯基双胍、2, 5-二甲基苯基双胍、二苯基双胍、苯基双 胍、苄基双胍、二甲基双胍、三氟化硼-甲基苯胺络合物、三氟化硼-单乙胺络合物、三氟化 硼 -节胺络合物、二氟化硼_2, 4-二甲基苯胺、二氟化硼-二苯基憐络合物、二氨基马来臆、 2, 4, 6-三（二甲氨基甲基）苯酚、2, 4, 6-三（二甲氨基甲基）苯酚的三（2-乙基己酸）盐、 三苯基膦、甲基三辛基鱗二甲基磷酸盐、四丁基鱗乙酸盐、甲基三丁基鱗二甲基磷酸盐、苄 基三苯基鱗氯化物、四丁基鱗氯化物、甲基三苯基鱗二甲基磷酸盐、三苯基乙基鱗碘化物、 苄基三苯基溴化鱗、四丁基溴化鱗、三苯基膦三苯基硼酸酯、三苯基膦三苯基硼络合物和四 苯基磷四苯基硼至少一种。
7. 根据权利要求1所述的用于指纹传感器感应层的介电复合材料，其特征是所述粘合 力促进剂为甲基二甲氧基娃烧、甲基二乙氧基娃烧、氨丙基二乙氧基娃烧、3-氨丙基二 甲氧基娃烧、γ -脈丙基二乙氧基娃烧、苯胺甲基二乙氧基娃烧、苯胺甲基二甲氧基娃烧、 3_缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯 酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基 丙基甲基二甲氧基娃烧、N_2_氛乙基_3_氛丙基二甲氧基娃烧、N_2_氛乙基_3_氛丙基甲 基二甲氧基娃烧、N_2_氛乙基_3_氛丙基甲基二甲氧基娃烧、双-[γ -(二乙氧基娃）丙 基]四硫化物、乙稀基二甲氧基娃烧、乙稀基二（2_甲氧基乙氧基）娃烧、乙稀基二乙氧基 娃烧、Y-氛丙基二乙氧基娃烧、Y _(2,3_环氧丙氧）丙基二甲氧基娃烧、γ-(2,3_环氧 丙氧）丙基三乙氧基硅烷、Υ-(2,3-环氧丙氧）丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氯丙基三氯硅 烧、氣丙基甲基二氣娃烧、氣丙基二甲氧基娃烧、氣丙基二乙氧基娃烧、氣甲基 三甲氧基硅烷、β-(3, 4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-巯 丙基三乙氧基硅烷、异丙辛基三酰氧基钛酸酯、三硬脂酸钛酸异丙酯、异丙基三（二辛基磷 酸酰氧基）钛酸酯、异丙基三油磷酸酰氧基）钛酸酯、双（二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸 酯、异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯、二辛基磷酸酰氧基钛酸酯、异丙基二辛基四 油磷酸基钛酸酯、三硬脂酸钛酸异丙酯、四异丙基二（二辛基亚磷酸酰氧基）钛酸酯、四异 丙氧基钛、铝钛复合偶联剂XY-AL82和铝酸酯偶联剂XY-AL81至少一种。
8. 根据权利要求1所述的用于指纹传感器感应层的介电复合材料，其特征是所述脱模 剂为液体石蜡、石蜡、相对分子量为1000-5000的聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、巴西棕榈蜡、硬 脂酸蜡、褐煤蜡、棕榈蜡、油酸酰胺和芥酸酰胺至少一种。
9. 根据权利要求1所述的用于指纹传感器感应层的介电复合材料，其特征是所述阻燃 剂为氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化镍、氧化镁、氧化铝、氧化钙、三氧化 二锑、碳酸钙、红磷、三（氯乙基）磷酸酯、三（2, 3-二氯丙基）磷酸酯、三（2, 3-二溴丙基） 磷酸酯、十溴二苯醚、2, 4, 6-三溴苯胺、3, 5, 3, 5-四溴-4, 4-二氨基二苯砜、Ν-(2, 4, 6-三 溴苯）马来酰亚胺、五溴酚缩水甘油醚、四溴苯二甲酸酐、磷酸三苯酯、磷酸三甲酚酯、磷酸 二苯基（2-乙基己基）酯、磷酸二苯基（异丙基苯基）酯、磷酸二苯基（对叔丁基苯基） 酯、磷酸二（2-乙基己基）苯基酯、三氯丙基磷酸酯、三氯乙基磷酸酯、牌号为DER-542， DER-534, DER-511, DER-580, Epikote DX-245, Araldite-8011, Araldite-9147, Resin EPX-92，BR0C，123或145的含溴环氧树脂、四缩水甘油基_3,3' -二氨基苯基甲基磷氧、 1_[二（2-氯乙氧）勝氧基甲基]-2, 4-二氨基苯、1-[二（2-氯乙氧）勝氧基甲基]-2, 6-二 氨基苯、双（4-氨基苯氧）苯基膦氧、双（3-氨基苯基）苯基膦氧、双（3-氨基苯基）甲基 膦氧、双（3-氨基苯基）膦氧和双（4-氨基苯基）磷酸酯至少一种。
10. 用于指纹传感器感应层的介电复合材料的制备方法，其特征包括如下步骤： (1) 按质量百分比称取：环氧树脂4 % -20份％，酚醛树脂0. 2% -10%，第一类介电的 无机填料35. 27 % -90 %，第二类介电的无机填料2 % -60 %，固化剂0. 01 % -5 %，粘合力促 进剂(λ 01% -5 %，脱模剂(λ 01% -3 %，和阻燃剂(λ 5 % -10% ; (2) 将环氧树脂、第一类介电的无机填料、第二类介电的无机填料和粘合力促进剂在 80°C _150°C的条件下，经双辊炼胶机混炼0. 5-1小时，加入脱模剂和阻燃剂，再混炼1-5分 钟；调节温度至80°C _120°C，加入酚醛树脂和催化剂，再混炼1-10分钟至均匀，挤出成薄 片，冷却至室温，经粉碎和打饼，得到用于指纹传感器感应层的介电复合材料。
11. 用于指纹传感器感应层的介电复合材料的制备方法，其特征包括如下步骤： (1) 按质量百分比称取：环氧树脂4% -20份％，酚醛树脂0. 2 % -10 %，第一类介电的 无机填料35. 27 % -90 %，第二类介电的无机填料2 % -60 %，固化剂0. 01 % -5 %，粘合力促 进剂(λ 01% -5 %，脱模剂(λ 01% -3 %，和阻燃剂(λ 5 % -10% ; (2) 将步骤（1)的各种固体原材料分别研磨成粉，将固体粉末和液体原材料混合，高速 粉料搅拌釜分散10-60分钟，经单螺杆挤出机或剖分式双螺杆挤出机挤出，经双辊冷却、传 送带冷却后，破碎机打粉，均相混合釜混合均匀后，打饼，得到用于指纹传感器感应层的介 电复合材料。
【文档编号】C08K3/22GK104194271SQ201410437851
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】谭晓华, 霍钜, 于会云, 冯亚凯, 孙绪筠 申请人:天津德高化成新材料股份有限公司