用于封装电子器件的散热灌封胶的制作方法
【专利摘要】本案公开了一种用于封装电子器件的散热灌封胶，所述的灌封胶包括A组分和B组分，所述A组分与B组分的质量比为(8～10)：(4～8)，其中，所述A组分包括以下材料：环氧树脂、混合稀释剂、无机混合导热填料、球形硅微粉、所述B组分包括以下材料：复合固化剂、增塑剂、环氧促进剂。本发明提供一种用于封装电子器件的散热灌封胶，通过在环氧树脂中添加无机混合导热填料和合适粒径的球形硅微粉，可以得到具有结构均匀、透光率高、折光率大，延伸性、抗拉强度、粘结强度好同时具有优异的导热性能和介电性能的灌封胶。
【专利说明】
用于封装电子器件的散热灌封胶
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电子灌封胶，特别是涉及一种用于封装电子器件的散热灌封胶。
【背景技术】
[0002] 随着功率器件向着高频、大功率、高电流密度方向发展，对器件的小型化、可靠性 能及寿命要求不断提高，同时要求灌封件必须在高频、高温、高速旋转等条件下运行，因此 不仅要求灌封材料具有优良的导热性能和介电性能，同时还需同时具备优良的耐高低温 性能、力学性能、阻燃性能和抗硫化还原等性能。目前使用较多的灌封材料是各种合成聚 合物，如：有机硅橡胶、聚氨酯树脂及丙烯酸树脂。硅橡胶具有优良的抗UV老化性、高低温 化学稳定性，可在较宽的温度范围内长期保持弹性，低体积收缩率、低内应力，配合无机导 热材料，可以得到具有良好导热性，是功率器件的首选灌封材料，目前国内外均采用有机 硅作为新一代封装材料。但是，为了得到较好导热性的电子灌封材料，需要对硅橡胶进行 大量的填充改性，从而使电子灌封材料的粘度大大增加，影响其流动性及固化后的力学性 能和电器性能。如中国专利CN101054057A公开了一种高导热有机硅灌封胶，CN101407635A 公开了一种导热阻燃液体硅橡胶，虽然该硅橡胶具有较高的热导率和阻燃性能，但由于其 粘度在lOOOOmPa· s以上，流动性欠佳，抗拉强度和抗断裂拉伸率不足，不宜用作电子灌封 胶。
[0003]
【发明内容】
[0004] 针对上述不足之处，本发明的目的在于提供一种用于封装电子器件的散热灌封 胶，通过在环氧树脂中添加无机混合导热填料和合适粒径的球形硅微粉，可以得到具有结 构均匀、透光率高、折光率大，延伸性、抗拉强度、粘结强度好同时具有优异的导热性能和介 电性能的灌封胶。
[0005] 本发明的技术方案概述如下：一种用于封装电子器件的散热灌封胶，所述的灌封 胶包括A组分和B组分，所述A组分与B组分的质量比为(8~10): (4~8)，其中，所述A组分包 括以下重量份的材料： 环氧树脂 20~30份； 混合稀释剂 5~18份； 无机混合导热填料 10~25份； 球形娃微粉 3~15份； 所述B组分包括以下重量份的材料： 复合固化剂 5~20份； 增塑剂 1~5份； 环氧促进剂 1~3份。
[0006] 优选的是，所述环氧树脂为环氧值为0.41~0.54的双酚A型环氧树脂中的一种或 几种复配而成。
[0007] 优选的是，所述无机混合导热填料为经偶联剂表面亲油处理过的A1N与BN的混合 物或者A1N与Al2〇3的混合物，其中，A1N在无机混合导热填料中的含量为20~60wt.%， AI2O3为40~80wt · % ; A1N粒径为0 · 6~0 · 8μπι，ΒΝ或AI2O3的粒径为10~100μπι;所述无机混 合导热填料在有机灌封胶中的含量为60~85wt %。
[0008] 优选的是，混合稀释剂是单官能团环氧类稀释剂和苯甲醇混合物，所述单官能团 环氧类稀释剂可以是C12~C 14醇缩水甘油醚，正丁基缩水甘油醚，苯基缩水甘油醚中的一种 或者几种。
[0009] 优选的是，所述球形硅微粉是由粒径是5μπι的球形硅微粉和粒径是40μπι的球形硅 微粉混合而成，其中5μπι的球形硅微粉和40μπι的球形硅微粉质量比是1:1。
[0010] 优选的是，所述环氧促进剂是分子中含有活泼氢以及对环氧树脂的固化反应有促 进作用的叔胺基，可以是Ν，Ν-二乙基-1,3-丙二胺、Ν，Ν-二甲基-1,3-丙二胺、Ν-氨乙基哌嗪 中一种或者几种的混合物。
[0011]优选的是，所述复合固化剂为芳香胺和异佛尔酮二胺组成的混合物，所述芳香胺 和异佛尔酮二胺的重量份比是3~6:4~7。
[0012] 本发明的有益效果是： 本发明灌封胶具有高效的散热性能，所引入的Α1Ν与ΒΝ或Α1Ν与Α12〇3混合填料由微纳 不同粒径超高导热填料组成，与环氧树脂亲和力好，分布均匀，不易沉淀，可使填料之间形 成最大的接触，最大限度的减少界面接触热阻，从而达到有效的热传导和绝缘，获得高导热 的绝缘体系。同时部分填料具有电磁屏蔽功能，可有效提升器件的电磁屏蔽效率。
[0013] 本发明产品可应用于不同功率密度的电力电子器件中，也可应用于微电子行业。 本发明散热灌封胶制备工艺简单，成本低廉，性能优越，且生产过程无副产物，安全环保。
[0014]
【具体实施方式】
[0015] 下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书 文字能够据以实施。
[0016] 实施例1 一种用于封装电子器件的散热灌封胶，所述的灌封胶包括Α组分和Β组分，所述Α组分包 括以下重量份的材料:环氧树脂20份;混合稀释剂5份;无机混合导热填料10份;球形硅微粉 3份(粒径5μηι:粒径40μηι=1:1);所述B组分包括以下重量份的材料:复合固化剂5份;增塑剂1 份;环氧促进剂1份。所述Α组分与Β组分的质量比为1:1。
[0017] 实施例2 一种用于封装电子器件的散热灌封胶，所述的灌封胶包括A组分和B组分，所述A组分包 括以下重量份的材料:环氧树脂25份;混合稀释剂15份;无机混合导热填料20份;球形硅微 粉12份(粒径5μηι:粒径40μηι=1:1);所述B组分包括以下重量份的材料:复合固化剂15份;增 塑剂4份;环氧促进剂2份。所述Α组分与Β组分的质量比为2:1。
[0018] 实施例3 一种用于封装电子器件的散热灌封胶，所述的灌封胶包括A组分和B组分，所述A组分包 括以下重量份的材料:环氧树脂30份;混合稀释剂18份;无机混合导热填料25份;球形硅微 粉15份(粒径5μηι:粒径40μηι=1:1);所述B组分包括以下重量份的材料:复合固化剂20份;增 塑剂5份;环氧促进剂3份。所述Α组分与Β组分的质量比为2.5:1。
[0019] 对比例1 一种用于封装电子器件的散热灌封胶，所述的灌封胶包括A组分和B组分，所述A组分包 括以下重量份的材料:环氧树脂20份;混合稀释剂5份;三氧化二铝10份;球形硅微粉3份(粒 径5μηι:粒径40μηι=1:1);所述B组分包括以下重量份的材料:复合固化剂5份;增塑剂1份;环 氧促进剂1份。所述Α组分与Β组分的质量比为1:1。
[0020] 对比例2 一种用于封装电子器件的散热灌封胶，所述的灌封胶包括A组分和B组分，所述A组分包 括以下重量份的材料:环氧树脂20份;混合稀释剂5份;AIN10份;球形硅微粉3份(粒径5μπι: 粒径40μπι=1:1);所述Β组分包括以下重量份的材料:复合固化剂5份;增塑剂1份;环氧促进 剂1份。所述Α组分与Β组分的质量比为1:1。
[0021] 对比例3 一种用于封装电子器件的散热灌封胶，所述的灌封胶包括A组分和B组分，所述A组分包 括以下重量份的材料:环氧树脂20份;混合稀释剂5份;无机混合导热填料10份;球形硅微粉 3份(粒径5μπι);所述B组分包括以下重量份的材料:复合固化剂5份;增塑剂1份;环氧促进剂 1份。所述Α组分与Β组分的质量比为1:1。
[0022] 对比例4 一种用于封装电子器件的散热灌封胶，所述的灌封胶包括A组分和B组分，所述A组分包 括以下重量份的材料:环氧树脂20份;混合稀释剂5份;无机混合导热填料10份;球形硅微粉 3份(粒径40μπι);所述B组分包括以下重量份的材料:复合固化剂5份;增塑剂1份;环氧促进 剂1份。所述Α组分与Β组分的质量比为1:1。下表是实施例和对比例的测试结果
[0023] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列 运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地 实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限 于特定的细节。
【主权项】
1. 一种用于封装电子器件的散热灌封胶，其特征在于，所述的灌封胶包括A组分和B组 分，所述A组分与B组分的质量比为(8~10): (4~8)，其中，所述A组分包括以下重量份的材 料： 环氧树脂 20~30份； 混合稀释剂 5~18份； 无机混合导热填料 10~25份； 球形娃微粉 3~15份； 所述B组分包括以下重量份的材料： 复合固化剂 5~20份； 增塑剂 1~5份； 环氧促进剂 1~3份。2. 如权利要求1所述的用于封装电子器件的散热灌封胶，其特征在于，所述环氧树脂为 环氧值为〇. 41~0.54的双酚A型环氧树脂中的一种或几种复配而成。3. 如权利要求1所述的用于封装电子器件的散热灌封胶，其特征在于，所述无机混合导 热填料为经偶联剂表面亲油处理过的A1N与BN的混合物或者A1N与Al 2〇3的混合物，其中， A1N在无机混合导热填料中的含量为20~60wt. %，Al2〇3为40~80wt. % ;A1N粒径为0.6~ 0.8μπι，ΒΝ或Al2〇3的粒径为10~100μπι;所述无机混合导热填料在有机灌封胶中的含量为60 ~85wt%。4. 如权利要求1所述的用于封装电子器件的散热灌封胶，其特征在于，混合稀释剂是单 官能团环氧类稀释剂和苯甲醇混合物，所述单官能团环氧类稀释剂可以是C 12~C14醇缩水甘 油醚，正丁基缩水甘油醚，苯基缩水甘油醚中的一种或者几种。5. 如权利要求1所述的用于封装电子器件的散热灌封胶，其特征在于，所述球形硅微粉 是由粒径是5μηι的球形娃微粉和粒径是40μηι的球形娃微粉混合而成，其中5μηι的球形娃微 粉和40μηι的球形娃微粉质量比是1:1。6. 如权利要求1所述的用于封装电子器件的散热灌封胶，其特征在于，所述环氧促进剂 是分子中含有活泼氢以及对环氧树脂的固化反应有促进作用的叔胺基，可以是Ν，Ν_二乙 基-1，3-丙二胺、Ν，Ν-二甲基-1，3-丙二胺、Ν-氨乙基哌嗪中一种或者几种的混合物。7. 如权利要求1所述的用于封装电子器件的散热灌封胶，其特征在于，所述复合固化剂 为芳香胺和异佛尔酮二胺组成的混合物，所述芳香胺和异佛尔酮二胺的重量份比是3~6:4~ 7〇
【文档编号】C09J163/00GK105969277SQ201610373062
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】蔡小连
【申请人】苏州市奎克力电子科技有限公司