双组份高硬度耐温有机硅灌封胶及其制造方法与流程

文档序号:15573923发布日期:2018-09-29 05:07阅读:461来源:国知局

本发明涉及电路板及电子元件灌装、封装技术领域,是一种可室温固化适用于需要满足邵氏d硬度60以上耐-50℃至100℃的耐候性双组份高硬度有机硅灌封胶及其制造方法。



背景技术:

半导体技术的每一种创新与变革都会从产量和性能等方面对元件提出新的更高的要求。

而要想使电路板和电子元件保证它的功能,不管是振动还是温度冷热交替,还是外物对它的冲击,都需要一个良好的保护材料以及保护方法。

目前,市场上对这些电路板及电子元件采用灌装、封装的方法来进行保护,通常采用的是单纯的环氧灌封或者有机硅灌封。而这两种灌封胶各有优缺点。环氧灌封胶以其固化后极高的硬度(邵氏d50以上),可以对pcb和电子元件提供极好的保护,这个特点在灌封领域占有极大的优势。但其缺点也很明显。耐低温能力差,即使配置的特殊的耐低温环氧灌封胶最低耐温也仅在-30℃的高低温循环测试三次不开裂(参考文献:崔向红—耐温环氧树脂灌封胶的制备,《化学工程师》,2012年11期)。而在北方严寒地区气温可达到零下-40℃以下,因此环氧灌封胶作为电子器件的灌封保护在北方或者严寒地区使用时就会出现问题。而且随着时间的推移,其材料会出现变黄的趋势。而有机硅灌封胶却以其极佳的耐候性能,良好的抗振动性能著称。-50℃至120℃基本无形变,性能无明显差距。使得有机硅在灌封胶领域占有一席之地。但是有机硅灌封材料硬度较低,即使通过改性做成的有机硅灌封料硬度最高也只能达到邵氏a90左右(参考文献:强军锋高硬度有机硅橡胶材料的性能及应用研究,西安交通大学,2004硕士学位论文;王艳,李明,朱辉-高硬度有机硅橡胶耐热性能与回弹性能的改善,《化工新型材料》,2005),有机硅灌封强度低,对于冲击性的保护能力差。而本发明双组份高硬度耐温有机硅灌封胶及其制造方法可完全解决以上的问题。既有极高的硬度(邵氏d50以上),又能够在-50℃至120℃保持良好的稳定性。可以给电子器件更好的保护。特别适合在严寒地区室外的电子器件的灌封保护。



技术实现要素:

为解决现有灌封胶在使用后硬度不够或者-50℃至120℃的材料稳定性不足,本发明的发明目的在于提供一种双组份高硬度耐温有机硅灌封胶及其制造方法,该灌封胶不仅能保证其有对电子器件有良好的抗冲击的硬度强度(邵氏d50以上),而且有极好的-50℃至120℃的稳定性。

为实现上述目的,本发明的基胶选用107硅橡胶、α-氰基丙烯酸乙酯,交联剂选用γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷,其他功能性材料(如导热材料以氧化铝为主,阻燃材料选择氢氧化铝,导电材料可选用铝银粉、铜粉)可根据应用需要选择。增塑剂选择mdt硅油。催化剂选用二月桂酸二丁基锡。

各成分的质量份为:a组份107硅橡胶20~40份,α-氰基丙烯酸乙酯60~80份,b组份107硅橡胶35~69份、环氧基三甲氧基硅烷2~5份,二月桂酸二丁基锡0.05~0.2份,功能性材料(如氧化铝、氢氧化铝、铜粉等)20~50份,mdt硅油1~5份。

基胶的一部分选用的107胶的粘度在700~20000粘度,选用的α-氰基丙烯酸乙酯为基胶的另一部分。

所述增塑剂采用单羟基硅油。

所用的交联剂为γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。

所用的功能性材料:导热材料以氧化铝为主,阻燃材料选择氢氧化铝,导电材料可选用铝银粉、铜粉。

所用的催化剂选用二月桂酸二丁基锡。

本发明的双组份高硬度耐温有机硅灌封胶及其制造方法是:

a组份:将107硅橡胶、α-氰基丙烯酸乙酯混合均匀后倒入接有冷却回流系统的的搪瓷反应釜中升温至70℃,搅拌8至12个小时,使107硅橡胶与α-氰基丙烯酸乙酯能够反应,待产物均匀透明,加入对苯二酚,磺酸稳定剂即可。制备好的a组份应密封保存。

b组份:将107硅橡胶、功能性材料在捏合机中混合均匀,升温至130℃脱去微量水分做成基胶,基胶经研磨机研磨至均匀无颗粒后放入行星搅拌机中与γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、mdt硅油、二月桂酸二丁基锡混合均匀后出料。制备好的b组份应密封保存。

使用时将a组份和b组份按1:1比例混合均匀后倒入元器件中常温下即可固化,30min~60min可表干,24小时后可全部固化,7天达到最大固化强度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案:

1、基胶选用107硅橡胶,α-氰基丙烯酸乙酯;交联剂选用γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷,导热材料以氧化铝为主,阻燃材料选择氢氧化铝,导电材料可选用铝银粉、铜粉;增塑剂选用mdt硅油,催化剂选用二月桂酸二丁基锡;各成分的质量份为:a组份107硅橡胶20~40份,α-氰基丙烯酸乙酯60~80份,对苯二酚0.01份,磺酸稳定剂0.01份;b组份107硅橡胶35~69份、环氧基三甲氧基硅烷2~5份,二月桂酸二丁基锡0.05~0.2份,功能性材料(如氧化铝、氢氧化铝、铜粉等)20~50份,mdt硅油1~5份。

2、基胶的一部分选用的107胶的粘度在700~20000粘度,选用的α-氰基丙烯酸乙酯为基胶的另一部分。

3、所用的交联剂为γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。

4、导热材料以氧化铝为主,阻燃材料选择氢氧化铝,导电材料可选用铝银粉、铜粉。

5、催化剂选用二月桂酸二丁基锡。

6、增塑剂选用mdt硅油。

本发明的有益效果:通过选择适当的比例以及对应的功能性材料可以达到不同的需求场合的灌封胶的要求。可用于室内外电子器件以及需要耐候高抗冲击环境的灌封,同时可根据环境的需求增加导热、导电、阻燃性能。使用时只需将双组份混合均匀,倾倒至需灌封的器件中即可。具有优异的粘接性和极高的硬度并具有良好的耐候、耐温性能,电子器件的长期使用,不会出现粉化分解开裂现象。

具体实施方式

实施例1:将粘度为700mpa.s的107硅橡胶20份、α-氰基丙烯酸乙酯80份倒入接有冷却回流系统的的搪瓷反应釜中升温搅拌至70℃,搅拌12个小时,使107硅橡胶与α-氰基丙烯酸乙酯能够反应,待产物均匀透明后加入对苯二酚,磺酸稳定剂出料。制备好的a组份应密封保存。

将107硅橡胶44份、1500目氧化铝粉50份在捏合机中混合均匀,升温至130℃脱去微量水分做成基胶,基胶经研磨机研磨至均匀无颗粒后放入行星搅拌机中与5份γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、mdt硅油1份、0.1份二月桂酸二丁基锡混合均匀后出料。制备好的b组份应密封保存。

实施例2:将粘度为700mpa.s的107硅橡胶30份、α-氰基丙烯酸乙酯70份倒入接有冷却回流系统的的搪瓷反应釜中升温搅拌至70℃,搅拌12个小时,使107硅橡胶与α-氰基丙烯酸乙酯能够反应,待产物均匀透明后加入对苯二酚,磺酸稳定剂出料。制备好的a组份应密封保存。

将107硅橡胶54份、1500目氧化铝粉40份在捏合机中混合均匀,升温至130℃脱去微量水分做成基胶,基胶经研磨机研磨至均匀无颗粒后放入行星搅拌机中与5份γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、mdt硅油1份、0.1份二月桂酸二丁基锡混合均匀后出料。制备好的b组份应密封保存。

实施例3:将粘度为700mpa.s的107硅橡胶40份、α-氰基丙烯酸乙酯60份倒入接有冷却回流系统的的搪瓷反应釜中升温搅拌至70℃,搅拌12个小时,使107硅橡胶与α-氰基丙烯酸乙酯能够反应,待产物均匀透明后加入对苯二酚,磺酸稳定剂出料。制备好的a组份应密封保存。

将107硅橡胶64份、1500目氧化铝粉30份在捏合机中混合均匀,升温至130℃脱去微量水分做成基胶,基胶经研磨机研磨至均匀无颗粒后放入行星搅拌机中与5份γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、mdt硅油1份、0.1份二月桂酸二丁基锡混合均匀后出料。制备好的b组份应密封保存。

上述实例中107硅橡胶为星火化工有限公司的产品;α-氰基丙烯酸乙酯为常州海正化工有限公司的产品;氧化铝为佛山维科德有限公司产品;γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷为湖北新蓝天有限公司产品,二月桂酸二丁基锡选用湖北新蓝天有限公司产品。单羟基硅油选用武汉鸿景泰科技有限公司。

以上实施例1~3的双组份高硬度耐温有机硅灌封胶的a组份和b组份按1:1比例混合均匀后倒入元器件中常温下固化后,与市场上通用有机硅类和环氧类灌封胶的技术参数对比如下:

本领域技术人员应当理解,上述具体实例仅为解释本发明,而不能理解为对其的任何限定。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1