本发明属于高分子材料
技术领域：
，涉及一种集成电路板用元件，尤其涉及一种集成电路板用环氧树脂基灌封胶及其制备方法。
背景技术：
：随着集成电路与组装技术的飞速发展，电子元件、逻辑电路等日益趋于密集化与小型化，发热量也相应增加，为使其产生的热量及时传导与散失，同时避免脆弱的元件遭受外界光、湿气、灰尘、辐射、冲击力等多重因素的伤害，其表面封装材料要求具备良好的导热、耐候、抗冲击等综合性能。现有技术中常见的灌封胶是由环氧树脂、聚氨酯及有机硅等各种合成聚合物材料制备得到，有机硅类灌封胶具有优异的耐UV老化性、柔韧性、可修复性、低体积收缩率、低内应力耐高低温、耐候和电绝缘性，但其存在热导率低、阻燃性和粘结性能差的缺陷；聚氨酯类灌封胶拥有最好的防水、耐酸性能、柔韧性和抗冲击性能都较好，但其在作为电子封装胶时，气泡比较多，需要进行抽真空灌胶，操作比较复杂。环氧树脂类灌封胶由于其良好的力学性能、粘结性，被广泛应用于集成电路板的粘结、灌封、封装，但其在高温、高辐射条件下易老化、易变色、易燃、易开裂，继而影响集成电路板的使用寿命。因此，业内亟需一种价格低廉、耐高温、阻燃、不易变色，且力学性能和粘结性能优异的集成电路板用环氧树脂基灌封胶。技术实现要素：本发明的主要目的在于提供一种集成电路板用环氧树脂基灌封胶及其制备方法，该灌封胶制备原料易得，价格低廉，制备方法简单易行，对设备要求不高。机械力学性能、粘结性、耐高温性能、阻燃性能均比现有技术中的灌封胶更优异，且具有高温条件下不易变色，不易开裂的优点。为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种含集成电路板用环氧树脂基灌封胶的制备方法，包括如下步骤：1)三(六氟异丙基)磷酸酯的还原：将三(六氟异丙基)磷酸酯溶于有机溶剂中，并在氮气或其他惰性气体氛围下向其中加入催化剂，在70-80℃下回流搅拌6-8小时，后用水洗涤5-8次，取有机相，并在50-60℃下旋蒸除去溶剂；2)环氧树脂的改性：将经过步骤1)制备得到还原后的三(六氟异丙基)磷酸酯溶于高沸点溶剂中，并向其中加入环氧树脂和碱性催化剂，在80-90℃下搅拌反应10-12小时，后在丙酮中沉出，并用水洗5-8次，后置于70-90℃下的真空干燥箱中干燥15-18小时；3)灌封胶的制备：将经过步骤2)制备得到的改性的环氧树脂、聚酰亚胺、三乙胺混合在一起，浇灌在集成电路板上，并在50-60℃下固化成型2-4小时；其中，步骤1)中所述三(六氟异丙基)磷酸酯、有机溶剂、催化剂的质量比为(6-7):(20-35)：(1.0-1.2)；所述有机溶剂是四氢呋喃与脂肪醇按质量比为(3-5):7混合而成；所述脂肪醇选自乙醇、异丙醇、乙二醇中的一种或几种；所述其他惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种或几种；所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种；所述催化剂选自氢化铝锂、硼氢化钠与氯化锂按质量比2:1混合形成的混合物、硼氢化钠与氯化钙按质量比3:5混合形成的混合物、硼氢化钠与氯化锌按质量比3:2混合形成的混合物中的一种或几种；步骤2)中所述还原后的三(六氟异丙基)磷酸酯、高沸点溶剂、环氧树脂、碱性催化剂的质量比为2：(25-40)：(2-3)：(1-2)；所述碱性催化剂选自氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、三乙胺、三苯基膦中的一种或几种；步骤3)中所述改性的环氧树脂、聚酰亚胺、三乙胺的质量比为(2-4):(0.5-0.7)：(1-2)；一种集成电路板用环氧树脂基灌封胶，采用所述一种集成电路板用环氧树脂基灌封胶的制备方法制备得到；一种集成电路板，采用所述集成电路板用环氧树脂基灌封胶进行灌封。由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：(1)本发明设计的集成电路板用环氧树脂基灌封胶原料易得，价格较市售灌封胶低廉，制备方法简单易行，对设备要求不高。(2)本发明设计的集成电路板用环氧树脂基灌封胶，通过分子结构改性与设计，使得其克服了传统环氧树脂类灌封胶在高温、高辐射条件下易老化、易变色、易燃、易开裂，继而影响集成电路板的使用寿命的缺陷。(3)本发明设计的集成电路板用环氧树脂基灌封胶，使用聚酰亚胺这种高分子材料作为环氧树脂固化剂，大大提高了灌封胶的耐高温性能、机械力学性能和粘结性能。(4)本发明设计的集成电路板用环氧树脂基灌封胶，在分子链中通过三(六氟异丙基)磷酸酯的还原，再与环氧树脂上的部分环氧基反应引入氟元素和磷元素，这两种元素的加入能显著提高灌封胶的阻燃性，且不含卤素，无环境污染，更加环保。(5)本发明设计的集成电路板用环氧树脂基灌封胶，没有添加其他小分子助剂，避免了这些小分子添加剂的加入对灌封胶粘度的影响。具体实施方式以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。本实施例中所述原料购自国药集团化学试剂有限公司。实施例1一种含集成电路板用环氧树脂基灌封胶的制备方法，包括如下步骤：1)三(六氟异丙基)磷酸酯的还原：将三(六氟异丙基)磷酸酯60g溶于有机溶剂200g中，并在氮气氛围下向其中加入氢化铝锂10g，在70℃下回流搅拌6小时，后用水洗涤5次，取有机相，并在50℃下旋蒸除去溶剂；所述有机溶剂是四氢呋喃与乙醇按质量比为3:7混合而成；2)环氧树脂的改性：将经过步骤1)制备得到还原后的三(六氟异丙基)磷酸酯20g溶于二甲亚砜250g中，并向其中加入环氧树脂20g和氢氧化钾10g，在80℃下搅拌反应10小时，后在丙酮中沉出，并用水洗5次，后置于70℃下的真空干燥箱中干燥15小时；3)灌封胶的制备：将经过步骤2)制备得到的改性的环氧树脂20g、聚酰亚胺5g、三乙胺10g混合在一起，浇灌在集成电路板上，并在50℃下固化成型2小时；一种集成电路板用环氧树脂基灌封胶，采用所述一种集成电路板用环氧树脂基灌封胶的制备方法制备得到；一种集成电路板，采用所述集成电路板用环氧树脂基灌封胶进行灌封。实施例2一种含集成电路板用环氧树脂基灌封胶的制备方法，包括如下步骤：1)三(六氟异丙基)磷酸酯的还原：将三(六氟异丙基)磷酸酯63g溶于有机溶剂240g中，并在氩气氛围下向其中加入硼氢化钠与氯化锂按质量比2:1混合形成的混合物11g，在73℃下回流搅拌7小时，后用水洗涤6次，取有机相，并在53℃下旋蒸除去溶剂；所述有机溶剂是四氢呋喃与异丙醇按质量比为4:7混合而成；2)环氧树脂的改性：将经过步骤1)制备得到还原后的三(六氟异丙基)磷酸酯20g溶于N-甲基吡咯烷酮290g中，并向其中加入环氧树脂25g和碳酸钾15g，在83℃下搅拌反应11小时，后在丙酮中沉出，并用水洗7次，后置于78℃下的真空干燥箱中干燥16小时；3)灌封胶的制备：将经过步骤2)制备得到的改性的环氧树脂15g、聚酰亚胺3g、三乙胺7g混合在一起，浇灌在集成电路板上，并在53℃下固化成型3小时；一种集成电路板用环氧树脂基灌封胶，采用所述一种集成电路板用环氧树脂基灌封胶的制备方法制备得到；一种集成电路板，采用所述集成电路板用环氧树脂基灌封胶进行灌封。实施例3一种含集成电路板用环氧树脂基灌封胶的制备方法，包括如下步骤：1)三(六氟异丙基)磷酸酯的还原：将三(六氟异丙基)磷酸酯66g溶于有机溶剂300g中，并在氖气氛围下向其中加入硼氢化钠与氯化钙按质量比3:5混合形成的混合物10.5g，在73℃下回流搅拌6.5小时，后用水洗涤7次，取有机相，并在55℃下旋蒸除去溶剂；所述有机溶剂是四氢呋喃与乙二醇按质量比为5:7混合而成；2)环氧树脂的改性：将经过步骤1)制备得到还原后的三(六氟异丙基)磷酸酯20g溶于N,N-二甲基甲酰胺320g中，并向其中加入环氧树脂26g和三乙胺16g，在85℃下搅拌反应11小时，后在丙酮中沉出，并用水洗8次，后置于86℃下的真空干燥箱中干燥17小时；3)灌封胶的制备：将经过步骤2)制备得到的改性的环氧树脂17g、聚酰亚胺3.2g、三乙胺8g混合在一起，浇灌在集成电路板上，并在57℃下固化成型3.5小时；一种集成电路板用环氧树脂基灌封胶，采用所述一种集成电路板用环氧树脂基灌封胶的制备方法制备得到；一种集成电路板，采用所述集成电路板用环氧树脂基灌封胶进行灌封。实施例4一种含集成电路板用环氧树脂基灌封胶的制备方法，包括如下步骤：1)三(六氟异丙基)磷酸酯的还原：将三(六氟异丙基)磷酸酯68g溶于有机溶剂330g中，并在氮气氛围下向其中加入硼氢化钠与氯化锌按质量比3:2混合形成的混合物11.4g，在78℃下回流搅拌8小时，后用水洗涤7次，取有机相，并在58℃下旋蒸除去溶剂；所述有机溶剂是四氢呋喃与异丙醇按质量比为3:7混合而成；2)环氧树脂的改性：将经过步骤1)制备得到还原后的三(六氟异丙基)磷酸酯20g溶于二甲亚砜350g中，并向其中加入环氧树脂28g和三苯基膦18g，在88℃下搅拌反应11.7小时，后在丙酮中沉出，并用水洗8次，后置于88℃下的真空干燥箱中干燥17小时；3)灌封胶的制备：将经过步骤2)制备得到的改性的环氧树脂20g、聚酰亚胺3.3g、三乙胺8g混合在一起，浇灌在集成电路板上，并在58℃下固化成型3.7小时；一种集成电路板用环氧树脂基灌封胶，采用所述一种集成电路板用环氧树脂基灌封胶的制备方法制备得到；一种集成电路板，采用所述集成电路板用环氧树脂基灌封胶进行灌封。实施例5一种含集成电路板用环氧树脂基灌封胶的制备方法，包括如下步骤：1)三(六氟异丙基)磷酸酯的还原：将三(六氟异丙基)磷酸酯70g溶于有机溶剂350g中，并在氮气氛围下向其中加入氢化铝锂12g，在80℃下回流搅拌8小时，后用水洗涤8次，取有机相，并在60℃下旋蒸除去溶剂；所述有机溶剂是四氢呋喃与乙醇按质量比为4:7混合而成；2)环氧树脂的改性：将经过步骤1)制备得到还原后的三(六氟异丙基)磷酸酯20g溶于N-甲基吡咯烷酮400g中，并向其中加入环氧树脂30g和氢氧化钠20g，在90℃下搅拌反应12小时，后在丙酮中沉出，并用水洗8次，后置于90℃下的真空干燥箱中干燥18小时；3)灌封胶的制备：将经过步骤2)制备得到的改性的环氧树脂20g、聚酰亚胺3.5g、三乙胺10g混合在一起，浇灌在集成电路板上，并在60℃下固化成型4小时；一种集成电路板用环氧树脂基灌封胶，采用所述一种集成电路板用环氧树脂基灌封胶的制备方法制备得到；一种集成电路板，采用所述集成电路板用环氧树脂基灌封胶进行灌封。对比例市售传统环氧树脂灌装胶对上述实施例1-5以及对比例所得样品进行相关性能测试，测试结果如表1所示，测试方法如下，(1)粘度：依据，按照标准GB/T10247-2008来测定；(2)拉伸强度，断裂伸长率：固化后按GB/T528-2009测试；(3)硬度：按GB/T531-2008测试邵氏A硬度；(4)介电强度：按GB/T1695-2005测试介电强度；(5)体积电阻率：按GB/T1692-2008测试体积电阻率；(6)热导率：按GB/T11205-2009测试热导率；(7)阻燃性：按UL94测试阻燃级别；(8)耐热性：按GB/T1634-79测试热变形温度。表1实施例和对比例样品性能测试结果项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例粘度(mPa.s)242023702300228022505000硬度(ShoreA)838485878880拉伸强度(MPa)4.54.54.64.85.02.2断裂伸长率(％)348350352355360182介电强度(KV/mm)353537384025体积电阻率(×1015Q.cm)5.15.35.45.65.72.3导热系数(W/m.K)2.52.62.72.82.91.5阻燃级别(UL94)V-0V-0V-0V-0V-0V-1耐热性(0.45MPa/℃)11711912012212587从上表可以看出，与市售传统环氧树脂阻燃性(V-1级)、导热系数(1.5W/m.K)、电绝缘性能(介电强度25KV/mm，体积电阻率2.3×1015Q.cm)、力学性能(拉伸强度2.2MPa，断裂伸长率182％，硬度80A)、流动性(粘度5000mPa.s)、和耐热性(热变形温度：870.45MPa/℃)相比，本发明实施例公开的集成电路板用环氧树脂基灌封胶具有较好的阻燃性(V-0级)、导热系数(2.5-2.9W/m.K)、电绝缘性能(介电强度35-40KV/mm，体积电阻率5.1×1015-5.7×1015Q.cm)、力学性能(拉伸强度4.5-5.0MPa，断裂伸长率348-360％，硬度83-88A)、流动性(粘度2250-2420mPa.s)、和耐热性(热变形温度：117-1250.45MPa/℃)，符合集成电路板用灌封胶使用要求。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。当前第1页1 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