CN101107290A - 可固化的封装剂组合物及其制备方法 - Google Patents

可固化的封装剂组合物及其制备方法 Download PDF

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约翰·坎贝尔
肯尼思·扎诺克
普雷米拉·苏萨拉
布赖恩·达菲
加里·耶格尔
迈克尔·奥布赖恩
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Abstract

可提供封装电子部件的封装剂，以及制造和/或使用该封装剂的方法。可提供包括该封装剂的电子器件。可固化的封装剂组合物可包括官能化聚合物和至少一种反应性单体组合物的混合物。该反应性单体组合物可包括反应性单体组分，该反应性单体在低温下可以是固体且基于反应性单体组合物的总重量以大于约20wt％的用量存在于反应性单体组合物中。该混合物在大致低温时可以是固体或者不具有粘性，或者既是固体又不具有粘性。

Description

可固化的封装剂组合物及其制备方法
相关申请的交叉参考
本申请是2004年12月22日提交的美国专利申请序列号No.11/022904的部分继续申请，其全部内容在此通过参考引入。
技术领域
本发明可包括涉及用于封装电子部件的封装剂的实施方案。本发明可包括涉及制备和/或使用该封装剂的方法的实施方案。本发明可包括涉及包括该封装剂的电子器件的实施方案。
相关现有技术
可通过用于环境保护和维持结构和功能完整性的传递模塑来封装电子组件，例如集成电路。封装材料可以是聚合物组合物。这种封装材料可用于封装半导体、半导体集成电路、无源(passives)、无源网络、多芯片模块、光电器件和许多其它应用上。
在模塑过程中，目前可获得的封装材料可粘附到工艺设备上，或者在其它情况下可能产生问题。在室温，封装材料可以是液体或者半固体腻子。
美国专利Nos.4632798、4632798、5355016、5998876和5272377解决了一个或多个封装剂的问题且公开了与其相关的材料。国际申请No.WO03/072628A1公开了一种用于封装电子部件的可溶可熔酚醛树脂类型的酚醛环氧树脂组合物。
具有与目前可获得的封装剂性能不同的封装材料可能是合乎需要的。具有用与目前可获得的那些材料和/或方法不同的材料和/或方法生产的固化的封装剂可能是理想的。具有这样的电子器件是合乎需要的，所述电子器件包括用与目前可获得的那些材料和/或方法不同的材料和/或方法生产的封装剂。
发明简述
在一个实施方案中，可提供可固化的封装剂组合物。该组合物可包括官能化聚合物和至少一种反应性单体组合物的混合物。反应性单体组合物中的至少一种反应性单体或者反应性单体组分在室温可以是固体，且可以基于反应性单体组合物的总重量，以大于约20wt％的用量存在于反应性单体组合物内。封装剂在低温时可以是固体或者不具有粘性(tack-free)，或者既是固体又不具有粘性。
在一个实施方案中，可提供电子器件。该电子器件可包括封装的电路或者芯片(die)。封装组合物可包括官能化聚合物和反应性单体组合物的混合物。在反应性单体组合物内的至少一种反应性单体在室温可以是固体，且可以基于反应性单体组合物的总重量，以大于约20wt％的用量存在。该混合物在低温下可以是固体和/或不具有粘性。
在一个实施方案中，可提供制造封装剂的方法。该方法可包括混合官能化聚合物与反应性单体组合物。该反应性单体组合物可包括反应性单体，其在低温时为固体且基于反应性单体组合物的总重量，以大于约20wt％的用量存在于反应性单体组合物内。可加热官能化聚合物和反应性单体组合物到足以软化或液化的温度，且可彼此混合官能化聚合物与反应性单体组合物。可冷却软化的或液体混合物，形成在低温时为固体和/或不具有粘性的封装剂组合物。
在另一实施方案中，可提供封装至少一部分电子或光学器件的方法。该方法可包括熔融至少一部分粒料或粉末，其中该部分可包括官能化聚合物和反应性单体组合物的混合物。该反应性单体组合物可包括在低温时可以是固体且基于反应性单体组合物的总重量，以大于约20wt％的用量存在于反应性单体组合物内的反应性单体。粒料或粉末在室温可以是固体和/或不具有粘性。可以流动熔融部分使其与一部分电子或光学器件流动接触。
附图简述
图1是根据本发明实施方案的电子组件的剖视图。
图2是沿着图1的2-2剖面获取的电子组件的剖视图。
详细说明
本发明可包括涉及用于封装电子部件的封装剂的实施方案。本发明可包括涉及制备和/或使用该封装剂的方法的实施方案。本发明可包括涉及包括该封装剂的电子器件的实施方案。
可采用在整个说明书和权利要求中所使用的近似语言来修饰任何定量的表示法，所述定量的表示法可容许在没有导致它所涉及的基本功能变化的情况下改变。因此，用一个或多个术语，例如“约”修饰的数值没有限制到所规定的精确值，且可包括没有显著不同于规定值的那些数值。在至少一些情况下，近似语言可对应于测定该数值的仪器的精度。没有粘性可以指代在大致室温不具有压敏粘合剂性能的表面。通过一种测量方法，在约25℃下(在使用其它规定测量方法的情况下，上述温度可以不同)，不具有粘性的表面不会粘合或者粘附到与之轻轻地接触放置的手指上，。
缩写可具有表1所示的含义。
表1缩写
ADEP 二乙基次膦酸铝
BPA 双酚A二甲基丙烯酸酯
BVM 双[[4-[(乙烯基氧基)甲基]环己基]甲基]对苯二甲酸酯
CPAE 封端的聚(亚芳基醚)
C ℃
cm 厘米
CDD 环己烷二甲醇二丙烯酸酯
EMI 电磁干扰
EMMI Epoxy Molding Materials Institute
E2BPA 乙氧化(2)双酚A二甲基丙烯酸酯
4-BiPh 4-联苯基甲基丙烯酸酯
MPa 兆帕
MPP 聚磷酸三聚氰胺
MACPDMPE 甲基丙烯酸酯封端的聚(2，6-二甲基亚苯基醚)
mm 毫米
No. 编号
1，6-HDD 1，6-己二醇二丙烯酸酯
1，5-NP 1，5-二甲基丙烯酰基萘
ppm 每百万份之份数
PPE 聚苯醚
RFI 射频干扰
Rpm 转/分钟
SEMI Semiconductor Equipment and Materials Institute
SMA 苯乙烯马来酸酐
TBC 叔丁基儿茶酚
TBPB 过氧苯甲酸叔丁酯
TMBPA 四甲基双酚A二甲基丙烯酸酯
TMBiPh 四甲基双酚二甲基丙烯酸酯
一方面，公开了一种可固化的封装剂组合物。该组合物可包括官能化聚合物和反应性单体组合物的混合物。该反应性单体组合物可包括在室温下可以是固体且基于反应性单体组合物的总重量，以大于约20wt％的用量存在于反应性单体组合物内的反应性单体。该混合物在大致低温时可以是固体或者不具有粘性，或者既是固体又不具有粘性。
合适的官能化聚合物可包括一种或多种可溶可熔酚醛树脂、聚碳酸酯、聚酯、烯烃聚合物或聚(亚芳基醚)。
一方面，可通过用(甲基)丙烯酸酯封端可溶可熔酚醛树脂的羟基，从而生产合适的官能化聚合物。可用(甲基)丙烯酸酯封端一部分羟基，同时其余羟基可用烷基或不参与聚合的其它基团封端。
可通过在酸催化剂存在下，缩合酚类(例如，苯酚、甲酚、间苯二酚、儿茶酚、双酚A、双酚F、苯基苯酚或二羟基萘)，制备合适的可溶可熔酚醛树脂。可通过缩合酚类与福尔马林(含水甲醛)制备的酚醛清漆树脂可由Showa Hipolymer Co.，Ltd.(日本东京)以商品名SHONOL销售。合适的酚醛清漆树脂可以是可具有两个或更多个酚羟基的那些，且可包括，但不限于苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂(例如甲基丙烯酸酯化的间甲酚酚醛清漆树脂)、叔丁基苯酚酚醛清漆树脂、壬基苯酚酚醛清漆树脂、芳烷基类型的苯酚酚醛清漆树脂(例如，由酚类和/或萘酚类和例如，二甲氧基对二甲苯或双(甲氧基甲醇)联苯合成的苯酚芳烷基酚醛清漆树脂或者萘酚芳烷基酚醛清漆树脂)，二环戊二烯苯酚酚醛清漆树脂或其中的两种或更多种的组合。
合适的官能化聚碳酸酯可包括具有至少一个甲基丙烯酰氧基的双酚A聚碳酸酯。在一个实施方案中，官能化聚碳酸酯可包括羟基封端的双酚A聚碳酸酯，所述羟基封端的双酚A聚碳酸酯可进一步与甲基丙烯酰氯反应。
合适的官能化聚酯可包括具有丙烯酰氧基端基的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)。在一个实施方案中，可由相应的羟基封端的聚酯制备官能化聚酯。
合适的官能化烯烃聚合物可包括具有至少一个甲基丙烯酰氧基的聚苯乙烯。在一个实施方案中，可由相应的羟基封端的烯烃聚合物制备官能化烯烃聚合物。
合适的官能化聚(亚芳基醚)可包括封端的聚(亚芳基醚)、环官能化的聚(亚芳基醚)或酸-或酸酐官能化的聚(亚芳基醚)中的一种或多种，或者这些聚(亚芳基醚)的组合。
相对于相应未封端的聚(亚芳基醚)的量，封端的聚(亚芳基醚)可具有大于约50％通过与封端剂反应而官能化的游离羟基。在一个实施方案中，封端羟基的百分数范围可以是约50％-约75％，约75％-约90％，约90％-约95％，或约95％-约99％。
合适的封端的聚(亚芳基醚)可包括甲基丙烯酸酯封端的聚(2，6-二甲基亚苯基醚)(此处缩写为MACPDMPE)，或者可用下述结构来表示：
Q(J-K)y
其中Q可以是一元、二元或多元苯酚的残基，优选一元苯酚或二元苯酚的残基；y可以是1-约100；J可包括具有下式的重复结构单元：
Figure A20058004432000101
其中m可以是1-约200，和R1与R3可以各自独立地为氢、卤素、伯或仲C1-C12烷基，C2-C12链烯基、C2-C12炔基、C1-C12氨烷基、C1-C12羟烷基、苯基、C1-C12卤代烷基、C1-C12烃氧基、其中至少两个碳原子可位于卤素和氧原子之间的C2-C12卤代烃氧基，或者类似基团；R2与R4可以各自独立地为卤素、伯或仲C1-C12烷基，C2-C12链烯基、C2-C12炔基、C1-C12氨烷基、C1-C12羟烷基、苯基、C1-C12卤代烷基、C1-C12烃氧基、其中至少两个碳原子隔开卤素和氧原子的C2-C12卤代烃氧基，或类似基团；和K可以是通过聚(亚芳基醚)上的酚羟基与封端剂反应而产生的封端基。所得封端基K可以是
或类似基团，其中R5可以是用一个或两个羧酸基任选取代的C1-C12烃基，或类似基团；R6-R8可以各自独立地为氢、用一个或两个羧酸基任选取代的C1-C18烃基，C2-C18烃氧基羰基、腈、甲酰基、羧酸、亚氨酸酯、硫代羧酸或类似基团；R9-R13可以各自独立地为氢、卤素、C1-C12烷基、羟基、氨基、羧酸或类似基团；和其中Y可以是二价基团，例如
Figure A20058004432000112
或类似基团。其中R14和R15可以各自独立地为氢、C1-C12烷基或类似基团。
烃基是指仅仅含有碳和氢的残基，除非有另外的指示。该残基可以是脂族或芳族、直链、环状、双环、支链、饱和或不饱和的。烃基残基可在取代基残基的碳和氢组员上含有杂原子。烃基残基可含有羰基、氨基、羟基、羧酸基、卤素原子或类似基团；或者它可在烃基残基的主链内含有杂原子。
在一个实施方案中，Q可以是包括多官能团酚类的酚类的残基，且可包括下述结构的残基：
Figure A20058004432000121
其中R16-R19可以各自独立地为氢、卤素、伯或仲C1-C12烷基，C2-C12链烯基、C2-C12炔基、C1-C12氨烷基、C1-C12羟烷基、苯基、C1-C12卤代烷基、C1-C12烃氧基、其中至少两个碳原子隔开卤素和氧原子的C2-C12卤代烃氧基，或类似基团；R2与R4各自可以独立地为卤素、伯或仲C1-C12烷基，C2-C12链烯基、C2-C12炔基、C1-C12氨烷基、C1-C12羟烷基、苯基、C1-C12卤代烷基、C1-C12烃氧基、其中至少两个碳原子隔开卤素和氧原子的C2-C12卤代烃氧基，或类似基团；X可以是氢、C1-C18烃基或含有诸如羧酸、醛、醇、氨基之类取代基的C1-C18烃基，或类似基团；X也可以是硫、磺酰基、砜基、氧或价态大于或等于2的其它桥连基团以导致各种双或更高的多酚；n(即，键合到X上的亚苯基醚单元的数量)可以是1-约100，优选1-3，和更优选1-2。Q可以是一元酚，例如2，6-二甲基苯酚的残基，在这一情况下，n可以是1。Q也可以是联苯酚，例如2，2`，6，6`-四甲基-4，4`-联苯酚的残基，在此情况下n可以是2。
在一个实施方案中，可通过参考作为Q(J-H)y的封端的聚(亚芳基醚)Q(J-K)，来定义未封端的聚(亚芳基醚)，其中Q、J和y如上所定义，但氢原子H替代封端基K。在一个实施方案中，未封端的聚(亚芳基醚)基本上由至少一种下述结构的一元酚的聚合产物组成：
Figure A20058004432000122
其中R20-R23可以各自独立地为氢、卤素、伯或仲C1-C12烷基，C2-C12链烯基、C2-C12炔基、C1-C12氨烷基、C1-C12羟烷基、苯基、C1-C12卤代烷基、C1-C12烃氧基、其中至少两个碳原子隔开卤素和氧原子的C2-C12卤代烃氧基，或类似基团。在一个实施方案中，一元酚可包括例如2，6-二甲基苯酚、2，3，6-三甲基苯酚和类似物。
聚(亚芳基醚)可以是至少两种一元酚的共聚物。未封端的聚(亚芳基醚)可包括聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚)、聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚-共-2，3，6-三甲基-1，4-亚苯基醚)或其中的两种或更多种的混合物。可通过沉淀分离未封端的聚(亚芳基醚)，且它可具有范围为约400ppm-约300ppm，或者小于约300ppm的有机杂质浓度。有机杂质可包括例如2，3-二氢苯并呋喃、2，4，6-三甲基茴香醚、2，6-二甲基环己酮、7-甲基-2，3-二氢苯并呋喃和类似物。
在一个实施方案中，封端的聚(亚芳基醚)可包括具有下述结构的至少一个封端基：
Figure A20058004432000131
其中R24-R26可以各自独立地为氢、用一个或两个羧酸基任选取代的C1-C18烃基，C2-C18烃氧基羰基、腈、甲酰基、羧酸、亚氨酸酯、硫代羧酸或类似基团。其它合适的封端基可包括丙烯酸酯(其中R24-R26是氢)和甲基丙烯酸酯(其中R24是甲基，以及R25和R26是氢)。丙烯酸酯可以是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之一或二者。
在另一实施方案中，封端的聚(亚芳基醚)可包括至少一个具有下述结构的封端基：
Figure A20058004432000132
其中R27可以是用一个或两个羧酸基取代的C1-C12烃基，例如C1-C6烷基。
在再一实施方案中，封端的聚(亚芳基醚)可包括至少一个具有下述结构的封端基：
其中R28-R32可以各自独立地为氢、卤素、C1-C12烷基、羟基、氨基、羧酸或类似基团。这一类型的封端基可包括水杨酸酯(其中R29-R32是氢和R28是羟基)。
在一个实施方案中，封端的聚(亚芳基醚)可包括至少一个具有下述结构的封端基：
Figure A20058004432000142
其中A可以是饱和或不饱和的C2-C12二价烃基，例如亚乙基、1，2-亚丙基、1，3-亚丙基、2-甲基-1，3-亚丙基、2，2-二甲基-1，3-亚丙基、1，2-亚丁基、1，3-亚丁基、1，4-亚丁基、2-甲基-1，4-亚丁基、2，2-二甲基-1，4-亚丁基、2，3-二甲基-1，4-亚丁基、亚乙烯基(-CH＝CH-)、1，2-亚苯基；和类似基团。可例如通过使未封端的聚(亚芳基醚)与环状酸酐封端剂反应来制备这些封端的聚(亚芳基醚)树脂。这些环状酸酐封端剂可包括例如马来酸酐、琥珀酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、邻苯二甲酸酐和类似物。
其它合适的封端剂可包括对酚基具有反应性的化合物。这种化合物可包括含有例如酸酐、酰氯、环氧基、碳酸酯、酯、异氰酸酯、氰酸酯或烷基卤残基的单体和聚合物。也可包括磷和硫类封端剂。封端剂的实例可包括例如，乙酸酐、琥珀酸酐、马来酸酐、水杨酸酐、含水杨酸酯单元的聚酯、水杨酸的均聚酯、丙烯酸酐、甲基丙烯酸酐、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙酰氯、苯甲酰氯、碳酸二苯酯，例如二(4-硝基苯基)碳酸酯、丙烯酰酯、甲基丙烯酰酯、乙酰酯、苯基异氰酸酯、3-异丙烯基-α，α-二甲基苯基异氰酸酯、氰酰基苯、2，2-双(4-氰酰基苯基)丙烷、3-(α-氯代甲基)苯乙烯、4-(α-氯代甲基)苯乙烯、烯丙基溴和类似物，及其取代衍生物，及其混合物。
在各种实施方案中，可通过使单一的聚(亚芳基醚)与彼此不同的两种或更多种官能化试剂反应，从而制备合适的官能化聚合物。例如，聚(亚芳基醚)可与彼此不同的两种封端剂反应，与彼此不同的三种封端剂反应，或者大于三种不同的封端剂反应。在另一实例中，可金属化聚(亚芳基醚)并使其与两种不同的不饱和烷基化试剂反应。在另一实施方案中，具有不同单体组成和/或分子量的至少两种聚(亚芳基醚)树脂的混合物可与单一的官能化试剂反应。该组合物也可任选地包括官能化聚(亚芳基醚)树脂和未官能化聚(亚芳基醚)树脂的共混物，且这两种组分可具有不同的特性粘数。在各种实施方案中，官能化聚(亚芳基醚)可包括聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚)或者2，6-二甲基苯酚和2，3，6-三甲基苯酚的共聚物之一或二者。在一个实施方案中，官能化聚(亚芳基醚)可基本上由聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚)组成。在一个实施方案中，官能化聚(亚芳基醚)可基本上由2，6-二甲基苯酚和2，3，6-三甲基苯酚的共聚物组成。
封端催化剂可促进未封端的聚(亚芳基醚)与封端剂反应。这种封端催化剂的实例可包括能催化酚类与封端剂缩合的那些。在各种实施方案中，封端催化剂可以是碱性化合物，所述碱性化合物可包括一种或多种氢氧化物盐，例如氢氧化钠、氢氧化钾、四烷基氢氧化铵和类似物；叔烷基胺，例如三丁胺、三乙胺、二甲基苄胺、二甲基丁胺和类似物；叔型混合烷基芳胺及其取代衍生物，例如N，N-二甲基苯胺；杂环胺，例如咪唑、吡啶及其取代衍生物，例如2-甲基咪唑、2-乙烯基咪唑、4-二甲基氨基吡啶、4-(1-吡咯啉基)吡啶、4-(1-哌啶子基)吡啶、2-乙烯基吡啶、3-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶和类似物。同样有用的可以是有机金属盐，例如可用来催化例如异氰酸酯或氰酸酯与酚类缩合的锡与锌盐。
合适的环官能化聚(亚芳基醚)可包括含有下式的重复结构单元的聚(亚芳基醚)：
Figure A20058004432000161
其中每一L1-L4可以独立地是氢、C1-C12烷基、链烯基或炔基；其中链烯基可用下式为代表：
Figure A20058004432000162
其中L5-L7可以独立地是氢或甲基，和a可以是0、1、2、3或4；其中炔基可用下式为代表：
Figure A20058004432000163
其中L8可以是氢、甲基或乙基，和b可以是0、1、2、3或4；和其中在环官能化聚(亚芳基醚)内全部L1-L4取代基的约0.02mol％-约25mol％可以是链烯基和/或炔基。在各种实施方案中，取代基可以以约0.02mol％-约0.1mol％，约0.1mol％-约0.5mol％，约0.5mol％-约10mol％，约10mol％-约15mol％，或约15mol％-约25mol％的链烯基和/或炔基的用量存在。
可通过利用未官能化的聚(亚芳基醚)，例如聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚)，并用诸如正丁基锂之类的试剂金属化，从而制备环官能化聚(亚芳基醚)。随后，金属化的材料可与链烯基卤，例如烯丙基溴和/或炔基卤，例如炔丙基溴反应。
合适的酸官能化聚(亚芳基醚)或酸酐官能化聚(亚芳基醚)可包括聚(亚芳基醚)和α，β-不饱和羰基化合物或β-羟基羰基化合物的熔融反应产物，以产生酸或酸酐官能化的聚(亚芳基醚)。在各种实施方案中，可存在酸和酸酐官能度中的任何一个或二者。α，β-不饱和羰基化合物的实例可包括富马酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐，以及前述的衍生物中的一种或多种，和类似化合物。β-羟基羰基化合物的实例可包括例如柠檬酸、苹果酸和类似物。可通过在范围为约150℃-约300℃的温度下熔融混合聚(亚芳基醚)与所需的羰基化合物，从而进行这种官能化。
官能化聚合物的玻璃化转变温度(Tg)可以大于约24℃，且官能化聚合物可包括能与反应性单体组合物内的反应性单体反应的官能团。合适的官能团可包括一种或多种链烯基、烯丙基、乙烯基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基醚基、乙烯基酮基和肉桂基。在各种实施方案中，官能团可包括甲基丙烯酰氧基和丙烯酰氧基中的一种或两种。
组合物可包括数均分子量为约1000-约25000原子质量单位(AMU)的官能化聚(亚芳基醚)。在各种实施方案中，官能化聚(亚芳基醚)的数均分子量范围可以是约1000AMU-约2000AMU，约2000AMU-约4000AMU，或约4000AMU-约100000AMU。
官能化聚(亚芳基醚)的特性粘数可以是约0.05分升/克-约0.6分升/克，这通过在25℃氯仿中测量。在各种实施方案中，官能化聚(亚芳基醚)的特性粘数范围可以是约0.05-约0.08分升/克，约0.08分升/克-约0.1分升/克，约0.1分升/克-约0.3分升/克，约0.3分升/克-约0.4分升/克，约0.4分升/克-约0.5分升/克，或约0.5分升/克-约10分升/克，这通过在25℃氯仿中测量。在另一实施方案中，官能化聚(亚芳基醚)的特性粘数范围可以小于或等于约0.15分升/克，为约0.15分升/克-约0.25分升/克或者约0.25分升/克-约10分升/克，这通过在25℃下在氯仿中测量。可使用具有不同特性粘数的官能化聚合物的混合物。在各种实施方案中，MACPDMPE的特性粘数范围可以是约0.12分升/克-约0.2分升/克，约0.2分升/克-约0.25分升/克，约0.25分升/克-约0.3分升/克，或约0.3分升/克-约10分升/克。在一个实施方案中，这一混合物可包括约50wt％特性粘数为约0.12的MACPDMPE和约50wt％特性粘数为约0.30的MACPDMPE。
选择相对较低的特性粘数可增加在传递模塑组合物的过程中的流动性能。选择相对较高的特性粘数材料可增加组合物可保持不具有粘性时的温度阈值。控制各材料的用量并选择这些材料相应的特性粘数可允许控制封装剂组合物的溢流(overflow)性能和温度阈值。
在一个实施方案中，官能化聚(亚芳基醚)的特性粘数可以在未官能化聚(亚芳基醚)的特性粘数的约10％之内。可使用具有相对不同的分子量、特性粘数或二者的至少两种官能化聚(亚芳基醚)的共混物。可由单独制备和分离的官能化聚(亚芳基醚)来制备这种共混物。
适用于反应性单体组合物的反应性单体可以是晶体且可呈现出低温熔点。在一个实施方案中，熔点范围可以是大于约24℃。在各种实施方案中，用于反应性单体组合物的反应性单体可以是晶体，且其熔点范围可为小于24℃-约30℃，约30℃-约40℃，约40℃-约50℃，约50℃-约60℃或约60℃-约100℃。
在一个实施方案中，反应性单体组合物可包括多种不同的反应性单体，条件是在反应性单体组合物内大于约20wt％的反应性单体在低温下是固体。在其它实施方案中，存在于反应性单体组合物内在低温下为固体的反应性单体的重量百分数范围基于反应性单体组合物的总重量，为约大于20wt％。
在各种实施方案中，基于本发明实施方案的全部封装剂组合物内反应性单体组合物的总重量，反应性单体可以以约10wt％-约20wt％，以约20wt％-约30wt％，约30wt％-约40wt％，约40wt％-约50wt％，约50wt％-约60wt％，约60wt％-约70wt％，约70wt％-约80wt％的用量存在。
反应性单体组合物在低温下可以是固体。低温可以是小于大致室温时、室温或在一个实施方案中，为大致室温时至高达约100℃的温度内。在其它实施方案中，低温可包括约25℃-约35℃，约35℃-约50℃或约50℃-约100℃的温度。在例如35℃下为固体的反应性单体也将在较低的25℃(大致室温时)下为固体。因此，这种较高熔点或者软化点的反应性单体组合物包括在低温时为固体的范畴内，但可基于应用特定的标准来调节并确定各成分的比例和比值。
在一个实施方案中，反应性单体组合物可包括三烯丙氧基三嗪，所述三烯丙氧基三嗪可在反应性单体组合物内单独或者结合一种或多种其它反应性单体使用。其它合适的反应性单体可包括丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。在各种实施方案中，反应性单体组合物可包括一种或多种具有下列部分的反应性单体，所述部分选自烯丙酯、烯丙基氰脲酸酯、烯丙基异氰脲酸酯、乙烯基苯、乙烯基醚、乙烯基酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或上述部分的两种或多种的组合。在各种实施方案中，反应性单体组合物可包括一种或多种下述物质：
双[[4-[(乙烯基氧基)甲基]环己基]甲基]对苯二甲酸酯(BVM)，它可由Morflex Inc.以名称VECTOMER4051，即Allied Signal Inc注册的商标销售；
双酚二甲基丙烯酸酯；
双酚A二甲基丙烯酸酯(BPA)；
双酚二丙烯酸酯；
4-联苯基甲基丙烯酸酯(4-BiPh)；
环己烷二甲醇二丙烯酸酯，它可以以商标SARTOMERCD406获自Sartomer Technology Company，Inc.(Wilmington，Delaware)；
1，5-二甲基丙烯酰基萘(1，5-NP)；
乙氧化(2)双酚A二甲基丙烯酸酯(E2BPA)；
磺酰基二苯酚二甲基丙烯酸酯；
四甲基双酚A二甲基丙烯酸酯(TMBPA)；
四甲基双酚二甲基丙烯酸酯(TMBiPh)；
和类似物；和这些物质的两种或更多种的组合。
在反应性单体组合物内的每一种反应性单体可具有与之相关的熔点或软化点温度。软化点是指组合物的温度范围极限具有横跨某一温度范围的熔融“点”，于是软化点可以指代在熔点温度范围内的最低温度。例如，可商购的环己烷二甲醇二丙烯酸酯的熔融温度范围可以是约77℃-约78℃。4-联苯基甲基丙烯酸酯也可被称为4-甲基丙烯酰氧基联苯，且熔融温度可以是约105℃-108℃。双酚A二甲基丙烯酸酯的熔融温度可以是约65℃-71℃。三(4-羟苯基)乙烷的三甲基丙烯酸酯也被称为四甲基双酚A二甲基丙烯酸酯，它的熔融温度可以是约126℃-约135℃。双酚二甲基丙烯酸酯的熔融温度可以是约145℃-约148℃。四甲基双酚二甲基丙烯酸酯的熔融温度可以是约160℃-约170℃。磺酰基联苯酚二甲基丙烯酸酯的熔融温度可以是约147℃-约151℃。1，5-二甲基丙烯酰基萘的熔融温度可以是约97℃-约100℃。
在固化过程中，具有丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯官能团的反应性单体的反应性单体组合物可与自身和/或与官能化聚合物中的官能团反应。可在加热过程中，在固化剂、引发剂或类似物存在下发生反应。反应性单体组合物可配有抑制剂，例如氢醌，以向反应性单体组合物提供稳定性，直到它可在引发剂存在下进行加热。
在各种实施方案中，基于官能化聚合物和反应性单体组合物的总重量，根据本发明实施方案的组合物可包括用量范围为约5wt％-约10wt％，约10wt％-约30wt％，约30wt％-约45wt％，约45wt％-约55wt％，约55wt％-约70wt％，或约70wt％-约80wt％的官能化聚合物。在各种实施方案中，相对于含反应性单体组合物和官能化聚合物的树脂的总量，官能化聚合物的用量可以大于80wt％，在约80wt％-约90wt％范围内，或者大于约90wt％。在各种实施方案中，相对于含反应性单体组合物和官能化聚合物的树脂的总量，反应性单体组合物的用量可以大于约10wt％，为约10wt％-约20wt％，约20wt％-约30wt％，约30wt％-约40wt％，约40wt％-约50wt％，约50wt％-约60wt％，约60wt％-约70wt％，约70wt％-约80wt％，或大于约80wt％。
相对于封装组合物的总重量，官能化聚合物可以以大于约1wt％，或者大于约10wt％的用量存在。在各种实施方案中，相对于基于所有组分的全部组合物，官能化聚合物可以以约1wt％-约1.5wt％，约1.5wt％-约3.5wt％，约3.5wt％-约6wt％，约6wt％-约7wt％，约7wt％-约10wt％，约10wt％-约20wt％或约20wt％-约80wt％的用量存在。
在一个实施方案中，不具有粘性的组合物可包括以每100份官能化聚(亚芳基醚)和反应性单体组合物的总重量计，用量大于约5份的官能化聚(亚芳基醚)。特别地，官能化聚(亚芳基醚)树脂的用量基于官能化聚(亚芳基醚)和反应性单体组合物的总重量，可以小于约5份，为约5份-约10份，约10份-约20份，约20份-约50份，约50份-约60份，约60份-约80份，或约80份-约90份。
不具有粘性的组合物可包括一种或多种聚合抑制剂。在各种实施方案中，不具有粘性的组合物可包括基于总重量，约0.01wt％-约0.05wt％，约0.05wt％-约0.2wt％，约0.2wt％-约0.3wt％，约0.3wt％-约0.5wt％，或约0.5wt％-约5wt％的聚合抑制剂。
聚合抑制剂可以最初存在于反应性单体组合物内的一种或多种反应性单体中，这通过商业零售商来供应。或者或另外，可将聚合抑制剂加入到反应性单体组合物中。合适的聚合抑制剂可包括一种或多种酚类，例如儿茶酚和C1-C4烷基儿茶酚，例如甲基儿茶酚、乙基儿茶酚、丙基儿茶酚、异丙基儿茶酚、丁基儿茶酚、叔丁基儿茶酚。在一些情况下，可使用C1-C4烷基儿茶酚的混合物。其它合适的聚合抑制剂可包括叔丁基儿茶酚、受阻胺和类似物。
聚合抑制剂可以基于总重量以大于约0.02wt％的用量存在。在各种实施方案中，聚合抑制剂可以相对于基于所有组分的全部组合物，以约0.02wt％-约0.04wt％，约0.04wt％-约0.06wt％，约0.06wt％-约0.15wt％，或约0.15wt％-约5wt％的用量存在。组合物可包括相对于反应性单体组合物的用量，范围为约0.01wt％-约0.05wt％，约0.05wt％-约0.2wt％，约0.2wt％-约0.3wt％，或约0.3wt％-约5wt％用量的聚合抑制剂。
固化剂可以基于总重量，以大于约0.2wt％的用量存在。在各种实施方案中，固化剂可相对于基于所有组分的全部组合物，以约0.2-约0.3wt％，约0.3wt％-约0.4wt％，约0.4wt％-约1wt％，或约1wt％-约5wt％的用量存在。
合适的固化剂可以包括，但可以不限于，偶氮化合物、有机过氧化物或其中的两种或更多种的组合。合适的偶氮化合物可包括，但可以不限于偶氮二异丁腈。合适的有机过氧化物可包括，但可以不限于过氧化二枯基、过氧苯甲酸叔丁酯或其中的两种或更多种的组合。当固化剂可以是有机过氧化物固化剂时，部分固化时间的范围为约80-约100秒。可采用DynamicCure Monitor(一种使用安装在加热的平板式压机内的介电分光计来测量固化分布的装置)，测定部分固化时间。聚合抑制剂的存在可增加部分固化时间。
脱模剂是任选的，但可以基于总重量，以大于约0.2wt％的用量存在。在各种实施方案中，脱模剂可以相对于基于所有组分的全部组合物，以约0.2-约0.3wt％，约0.3wt％-约0.4wt％，约0.4wt％-约0.6wt％或约0.6wt％-约5wt％的用量存在。
合适的脱模剂可以包括，但可以不限于硬脂酸，硬脂酸的金属盐，褐煤酸，脂肪酸的酯，例如巴西棕榈蜡，或其中的两种或更多种的组合。合适的硬脂酸的金属盐可以是硬脂酸锌。合适的褐煤酸脱模剂可以是部分皂化的酯化的褐煤酸，它可以是由Clariant以商标LICOWAXOP销售的蜡。
着色剂是任选的，但可以基于总重量，以大于约0.1wt％的用量存在。在各种实施方案中，着色剂可以相对于基于所有组分的全部组合物，以约0.1-约0.2wt％，约0.2wt％-约0.4wt％，约0.4wt％-约1wt％或约1wt％-约5wt％的用量存在。
合适的着色剂可包括，但可以不限于碳黑。可商购的碳黑可以商标XE2获自Printex。
阻燃剂是任选的，但可以基于总重量，以大于约0.5wt％的用量存在。在各种实施方案中，阻燃剂可以相对于基于所有组分的全部组合物，以约0.5wt％-约0.8wt％，约0.8wt％-约1.7wt％，约1.7wt％-约5wt％或约5wt％-约50wt％的用量存在。
合适的阻燃剂可包括，但可以不限于聚磷酸三聚氰胺(melaminepolyphosphate)(由Ciba Specialty Chemicals以商标MELAPUR200销售)、二乙基次膦酸铝(由Clariant以商标OP 930销售)，聚磷酸三聚氰胺和二乙基次膦酸铝的混合物(由Clariant以商标OP 1311销售)，或其中的两种或更多种的组合。其它合适的阻燃剂可包括三聚氰胺焦磷酸酯、三氧化锑、五氧化锑、三水合氧化铝、氢氧化镁和类似物。其它合适的有机阻燃剂可包括卤代芳族化合物(例如，二溴苯乙烯及其聚合物，四溴双酚A及其聚合物)和类似物。
如果存在的话，任选的粘合促进剂基于总重量，以大于约0.7wt％或小于约1.5wt％的用量存在。在各种实施方案中，粘合促进剂相对于基于所有组分的全部组合物，以约0.7-约1.3wt％，或约1.3-约1.5wt％的用量存在。
合适的粘合促进剂可包括，但可以不限于苯乙烯马来酸酐、丙烯酸锌(由Sartomer销售)、部分丙烯酸酯化的双酚A环氧树脂(由Surface Specialties以商标EBECRYL3605销售)，和双酚A环氧树脂与二氨基二苯甲烷的混合物，或其中的两种或更多种的组合。在一个实施方案中，封装剂可以基本上不含增粘剂。
增强填料是任选的，但可基于总重量以大于约1wt％的用量存在。在各种实施方案中，增强填料可相对于基于所有组分的全部组合物，以约1wt％-约40wt％，约40wt％-约60wt％，约60wt％-约86wt％，约86wt％-约92wt％或约92wt％-约99wt％的用量存在。
合适的填料可包括，但可以不限于氧化铝、氧化锌、二氧化硅(例如，熔凝硅石、热解法二氧化硅、胶态二氧化硅和类似物)、氧化铝、氮化硼、氧化钛、二氧化钛、二硼化钛、滑石、粉煤灰、碳酸钙、碳黑或石墨和类似物中的一种或多种。
填料可包括具有一种或多种形态和物理尺寸的颗粒。在各种实施方案中，增强填料可包括球形颗粒、半球形颗粒、球状体、扁球状、无定形颗粒、中空球形、多孔材料和类似物的一种或多种。在各种实施方案中，增强填料可包括棒、晶须、几何形状、管状和/或至少一个尺寸(长度、宽度或幅宽(breath))长于另一尺寸的纤维。填料的平均尺寸分布小于或等于约75微米，小于或等于约50微米，小于或等于约35微米，小于或等于约25微米，或者尺寸可以是亚微米级。增强填料可包括具有双峰粒度分布或者三峰粒度分布或者更高峰的粒度分布的颗粒。在各种实施方案中，增强填料可包括双峰粒度分布的颗粒且基本上所有存在的颗粒为球形。
合适的二氧化硅可包括熔凝硅石。熔凝硅石可例如用硅烷偶联剂处理。合适的偶联剂可包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂(Z-6030，获自Dow Corning)的醇溶液。处理可包括用少量水和乙酸催化偶联剂，并喷洒在二氧化硅(比值为90∶10的FB 570二氧化硅和SFP 30M二氧化硅)上，留下硅烷醇基，接着在约95℃下加热以缩合硅烷醇基。FB 570二氧化硅和SFP 30M二氧化硅可由与Denka Group(日本东京)业务相同的Denki KagakuKogyo Kabushiki Kaisha销售。
另一合适的二氧化硅可包括胶态二氧化硅。胶态二氧化硅可具有约微米级或更少的平均直径。在各种实施方案中，胶态二氧化硅的平均直径可以为纳米级，例如小于约5纳米，范围为约5纳米-约10纳米，约10-约20纳米，约20纳米-约40纳米，或约40纳米-约500纳米。胶态二氧化硅可以是球形、半球形、无定形或几何形状。处理胶态二氧化硅可以采用烷氧基硅烷材料或类似物。在一个实施方案中，合适的处理剂可增加在其它情况下的亲水二氧化硅与至少略微非极性的有机相基体的相容性。由于处理剂可在二氧化硅上留下残留的活性端基位置(例如硅烷醇)，这些活性端基位置可降低稳定性，可采用封端或者钝化剂进行二氧化硅的随后或者第二次处理。合适的钝化剂可包括硅氮烷，例如六甲基二硅氮烷。这种两步处理可以使在二氧化硅上存在活性不显著或者没有活性的端基位置，所述活性端基位置可降低稳定性或者储存期，或者随着时间流逝非所需地增加粘度或者引起交联。
其它任选的添加剂可包括在组合物内。合适的其它添加剂可包括一种或多种官能化的液体橡胶、微米化橡胶、金属粘合促进剂、焊接封闭剂(soldermask)粘合促进剂、离子交换添加剂、抗氧化剂、聚合促进剂或树脂硬化剂和类似物。
组合物可包括官能化聚合物和反应性单体组合物，其中相对于反应性填料的总重量，大于约20wt％的反应性填料在室温为固体。另外，组合物可包括引发剂或固化剂，和填料。组合物可进一步包括聚合抑制剂、脱模剂、着色剂、阻燃剂或粘合促进剂中的一种或多种。在一个实施方案中，可混合官能化聚合物、反应性单体组合物，和聚合抑制剂，同时加热以形成熔融液体，向其中可添加任选的成分。在一个实施方案中，可加热并混合CPAE、反应性单体组合物、引发剂和聚合抑制剂的混合物，形成熔融液体。可冷却并结晶该液体以提供易碎的组合物。该易碎组合物可与填料配混。
可在传递模塑工艺中使用该组合物。在一个实施方案中，组合物可成型为粒料。可在传递模塑工艺中使用粒料，例如作为电子器件，例如电路的封装剂。通过常规技术，例如在环境温度下在模具内压缩组合物，可以容易地形成粒料。
传递模塑装置可包括料槽(pot)，所述料槽可以是配有可收缩压料塞的圆柱形空腔。粒料形式的本发明组合物和料槽可具有大致相同的直径。料槽可在与成型工具相同的温度下保持炽热。在粒料插入到料槽内之后，压料塞挤压粒料通过在料槽底部处的开口进入成型工具的热流道体系内。循环时间范围可以是约1分钟-约4分钟。
料槽和成型工具可独立地保持在大于约50℃，范围为约50℃-约100℃，约100℃-约130℃，约130℃-约140℃，或约140℃-约175℃或大于约175℃的温度下。高于约150℃的温度例如对于无铅焊料应用来说可能是有用的。
通过将粒料插入到转移槽内，可在数秒内软化约7g以下的粒料。可使用例如具有红外高温计的射频预热器，预热大的粒料(超过约7g)，然后插入到转移槽内。
在粒料软化之前，低的粒料软化温度可抑制组合物流出料槽。例如，粒料可变形或者烧结成其它粒料。软化的粒料可彼此，和/或与容器侧壁附聚(glom)，且不可能作为自由流动的粒料倾倒。软化温度太高可不理想地在使用之前固化粒料。
传递模塑的合适性可与螺线流动长度相关。可通过SEMI G11-88推荐的关于平面向下流动胶凝时间(ram follower gel time)和关于热固化模塑化合物的螺线流动的实践，或者根据EMMI 1-66，测量螺线流动长度。可在约1MPa和约150℃下测量螺线流动长度。在各种实施方案中，组合物的螺线流动长度可大于约11英寸，范围为约11英寸-约30英寸，约30英寸-约50英寸，约50英寸-约61英寸，或约61英寸-约100英寸。
可通过选择例如反应性稀释剂的类型和用量来控制螺线流动长度。或者或另外，可通过存在聚合抑制剂来增加螺线流动长度，和可通过存在填料、着色剂和/或阻燃剂来降低螺线流动长度。可通过使用更多的CPAE，尤其MACPDMPE来降低螺线流动长度。此外，当使用特性粘数为0.12的MACPDMPE和0.30的MACPDMPE的混合物时，增加混合物内特性粘数为0.12的MACPDMPE的相对用量可增加螺线流动长度。在一个实施方案中，封装剂可在约125℃-约175℃的温度范围内显示出高的流动速度(以相对长的螺线流动长度形式来测量)和低的粘度。
固化的封装剂可显示出范围为约20肖氏D-约30肖氏D，约30肖氏D-约50肖氏D，约50肖氏D-约60肖氏D，或大于约60肖氏D的硬度。合适的模塑组合物可在固化之后显示出为约65MPa-约70MPa，约70MPa-约150MPa，约150MPa-约160MPa，或约160MPa-约200MPa的弯曲强度。
参考肖氏D硬度值，可使用硬度计(例如，Zwick Durometer HardnessTester)，根据ASTM D2240，测定柔软材料(通常塑料或橡胶)的相对硬度。硬度计测量在规定的力和时间条件下，规定的压针在材料内的针入度(penetration)。测试工序可包括下述步骤：首先将样品置于硬质的平坦表面上。仪器的压针可挤压到样品内，从而确保它与表面平行。可在与样品紧密接触的1秒内读取硬度值。试样的厚度可以是6.4mm(1/4英寸)。
在图1和2中，相同的参考数字是指相同的元件。可注意到所示的各种特征可能没有按照比例画出。下文可以是例举，但不是限制性的。
图1示出了电子组件10，和图2示出了可沿着图1的剖面2-2获取的电子组件10的剖面图。电子组件10可包括基底12。基底12可以是在电子工业中常用的大量材料的任一种，其中包括，但不限于，聚合物、玻璃、金属和/或陶瓷，且可以是软质或硬质的。基底12可以是印刷电路板、环氧电路板或铜引线框。
基底12可以是金属化图案的载体，它可包括互连垫14和安装区域16(图2)，电子部件18可例如通过粘合剂20安装在安装区域上(图2)。电子部件18可焊接到安装区域16上。
可封装代表性的电子部件18，且该电子部件18可包括一个或多个晶体管、电容器、继电器、二极管、电阻器、电阻器网络、集成电路和类似物。电子部件18可采用布线W连接到各种焊盘(pad)14上。布线W可以是金属线，且可包括金、铝或二者。
采用聚合物组合物22，封装电子部件18和布线W。聚合物组合物22的厚度范围可以是约0.1毫米(mm)-约0.5mm，约0.5mm-约3mm，约3mm-约3.5mm，或大于约3.5mm。
可通过传递模塑施用聚合物组合物22。可在具有模具(未示出)的传递模塑机(未示出)内放置组件10中的基底12与电子部件18。可预热聚合物组合物22并插入到料槽内，然后强制(forcing)从料槽进入热的模具腔内。聚合物组合物22可流动并在电子组件18和相关布线W周围以及在焊盘14、安装区域16和基底12的至少一部分周围模塑。一旦硬化，则可从模具中排出模塑的部件。
实施例
下述实施例仅仅拟阐述本发明的方法和实施方案，正因为如此，不应当解释为对权利要求范围的限制。除非另有说明，所有成分商购于诸如Alpha Aesar，Inc.(Ward Hill，Massachusetts)、Spectrum Chemical Mfg.Corp.(Gardena，California)等这类常见的化学供应商。
实施例1-10制备未填充的组合物
实施例1-10包括官能化聚合物(例如，封端的聚亚芳基醚(CPAE))、室温为固体的反应性单体组合物(也就是说，熔点或软化点高于室温)、引发剂和增强填料。如此处所述制备并评价实施例1-10。
封端的聚亚芳基醚(CPAE)是特性粘数为约0.12或约0.30(根据实施例而不同)的甲基丙烯酸酯封端的聚(2，6-二甲基亚苯基醚)(MACPDMPE)。在实施例1和2中使用特性粘数为0.12的MACPDMPE和特性粘数为0.30的MACPDMPE的50/50混合物。
在实施例1-10中，使用环己烷二甲醇二丙烯酸酯(由Sartomer以商标SARTOMERCD 406销售)和任选的一种或多种其它反应性单体组合物。例如，使用环己烷二甲醇二丙烯酸酯(CDD)和乙氧化(2)双酚A二甲基丙烯酸酯(由EBAM以商标SR-348销售，此处缩写为E2BPA)或1，6-己二醇二丙烯酸酯(由EBAM以商标SR-248销售，此处缩写为1，6-HDD)的混合物。
聚合抑制剂、叔丁基儿茶酚(此处缩写为TBC)以约1000ppm的浓度包括在组合物内，以降低组合物过早聚合的危险。
表2中概述了实施例1-10的组合物中的成分与用量。用量以全部组合物重量百分份数给出。特性粘数以分升/克给出。
表2实施例1-10的成分与用量
 官能聚合物 反应性单体组合物 抑制剂
 No.  MACPDMPE  特性粘数 CDD  E2BPA  1，6-HDD  TBC
 1  20  50％0.1250％0.30  80  0  0  0.1
 2  20  50％0.1250％0.30  60  0  20  0.1
 3  20  0.12  80  0  0  0.1
 4  20  0.12  60  0  20  0.1
 5  15  0.30  85  0  0  0.1
 6  20  0.30  80  0  0  0.1
 7  25  0.30  75  0  0  0.1
 8  20  0.30  60  20  0  0.1
 9  20  0.30  40  40  0  0.1
 10  20  0.30  60  0  20  0.1
通过在热板上，在容器内，在约170℃下，在剧烈搅拌下共混各组分约15分钟，直到形成透明液体，从而制备组合物。通过在室温，将容器的内容物倾倒在浅的铝盘内，骤冷热的液体。在数分钟内，形成结晶的球晶并在骤冷的组合物内生长。
实施例1-10各自的骤冷的组合物是不具有粘性的发脆硬质固体。通过在室温和在35℃下的手指接触试验测定粘性。对于这一情况来说为了看成是不具有粘性，实施例1-10仅仅需要在室温不具有粘性。实施例1-10各自在室温和在约35℃下均不具有粘性。通过用锤子敲打一部分固体组合物，并观察具有离散颗粒的粉末的形成，从而测定脆性。由实施例1-10各自的材料形成的粒料在至少高达约35℃的温度下相对自由流动。此外，粒料各自的软化点或熔点的温度范围为约50℃-约150℃。
实施例11-制备封装剂
以上实施例3的组合物与熔凝硅石结合。该二氧化硅是用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷处理过的二氧化硅FB570和SFP 30M的混合物。混合二氧化硅填充的组合物与固化剂、脱模剂、着色剂和阻燃剂。固化剂是过氧化二枯基，脱模剂是CERIDUST(CLARIANT)。着色剂是绿色和红色着色剂：SANDOPLASTRED G和SANDOPLASTGREEN GSB的混合物(CLARIANT)。阻燃剂是二乙基次膦酸铝(OP 930，CLARIANT)。
在配有roller型混合刀片并在约80rpm下操作的BRABENDER混合器(mixing bowl)内进行混合。压辊的温度维持在约80℃。混合时间为约5分钟。表3中概述了各成分和所得填充组合物的量。
对比例1-4和实施例12-24
表3在实施例11中所使用的材料中的成分与用量(以克和wt％表示)
成分 克  wt％
MACPDMPE 13.28  2.45
CDD 53.14  9.8
TBC 0.27  0.05
熔凝硅石 462.24  85.3
过氧化二枯基 1.62  0.3
脱模剂 2.16  0.4
红色/绿色着色剂共混物 1.08  0.2
ADEP 8.1  1.5
总计 541.89  100
如下所述制备对比例1-4和实施例12-24的组合物。
对比例1和2不含有在室温为固体的反应性单体组合物内容物。在对比例1和2中所使用的反应性单体组合物(E2BPA)在大致室温时为液体；在固化之前具有相对高的粘度，或者粘性；造成相对低的螺线流动长度；和当固化时造成相对低的硬度(肖氏D)。对比例3和4是不包括官能化聚合物内容物的填充体系。在对比例3和4中所使用的反应性单体组合物是单体双酚环氧树脂，且填料的填充量大于75wt％。
实施例12-24包括官能化聚合物和反应性单体组合物二者。官能化聚合物包括甲基丙烯酸酯封端的聚(2，6-二甲基亚苯基醚)(MACPDMPE)。反应性单体组合物包括在室温为固体的至少一种反应性单体组合物。
对比例1-4和实施例12-14以及17-24包括粘合促进剂(SMA)和阻燃剂。所有对比例和实施例12-24包括脱模剂(硬脂酸)、聚合抑制剂(叔丁基儿茶酚)、着色剂和固化剂(过氧苯甲酸叔丁酯)。官能化聚合物(MACPDMPE)的特性粘数为0.30或0.12，如表4所示。
反应性单体组合物包括选自下述的反应性单体：乙氧化(2)双酚A二甲基丙烯酸酯(E2BPA)；双酚A二甲基丙烯酸酯(BPA)；1，5-二甲基丙烯酰基萘(1，5-NP)；双[[4-[(乙烯基氧基)甲基]环己基]甲基]对苯二甲酸酯(BVM)；四甲基双酚A二甲基丙烯酸酯(TMBPA)；四甲基双酚二甲基丙烯酸酯(TMBiPh)；和4-联苯基甲基丙烯酸酯(4-BiPh)；及其混合物。对比例1-2和实施例12-24的组合物各自包括叔丁基儿茶酚作为聚合抑制剂。例外的是实施例15和16的组合物，使用含苯乙烯马来酸酐(SMA)的粘合促进剂。SMA提高最终组合物对基底的粘合性。
在200毫升的烧杯内混合官能化聚合物和反应性单体组合物，所述烧杯浸在约170℃下的搅拌的4升油浴内。使用高架的搅拌器搅拌烧杯的内容物约15分钟。随后烧杯的内容物为透明液体。从油浴中取出烧杯，并允许在台架上冷却，同时采用玻璃温度计监控，直到内容物的温度为约100℃。在达到100℃之后，在手动搅拌下添加着色剂和脱模剂，以及任何任选的成分，例如粘合促进剂。当温度冷却到约80℃时，在手动搅拌下添加固化剂。
通过在室温将烧杯的内容物倾倒在浅的铝盘内，骤冷热的液体。在数分钟内，在骤冷的组合物内形成结晶的球晶并生长。对于对比例1-2和实施例12-24中的每一个来说，生产约80g的每种组合物。将约71.2g每种组合物粉碎成小片并如下所述与填料与阻燃剂配混。实施例15和16没有阻燃剂。
填料是熔凝硅石(如上所述，用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷处理的FB570和SFP 30M的混合物)。在Henschel混合器内，在室温混合填料与阻燃剂OP 1311(聚磷酸三聚氰胺和二乙基次膦酸铝的混合物，CLARIANT)。接下来将填料混合物分成大致相等的两部分。
将第一部分的填料混合物倾倒在约80rpm下操作的配有辊混刀片(rollermixing blades)的Brabender混合压辊(mixing roller)内。压辊的温度是约80℃。接下来，将约71.2g甲基丙烯酸酯封端的聚(2，6-二甲基亚苯基醚)，反应性单体组合物，任选的粘合促进剂(SMA)和叔丁基儿茶酚成分的粉碎混合物引入到Brabender混合器内，接着立即添加第二部分的填料混合物。总的混合时间为约5分钟。所得填充的组合物的重量为约540g。
表4中概述了对比例1-2和实施例12-24中所使用的各成分。
表4对比例1-4和实施例12-24的成分与用量
成分 wt％
官能聚合物(MACPDMPE)* 1.71
反应性单体组合物 9.67
TBC 0.06
SMA** 0.86
着色剂 0.10
硬脂酸 0.40
TBPB*** 0.38
熔凝硅石 85.6
阻燃剂混合物** 1.25
总计 100
*实施例16，使用特性粘数为0.12的MACPDMPE，其余为0.30
**实施例15和16，不存在SMA和不存在阻燃剂
***对比例2，TBPB的用量大于0.38％
若在每一样品内存在多于一种反应性单体，则反应性单体组合物包括所有存在的反应性单体的总重量。下表5中概述了用于对比例1-4和实施例12-24的组合物，基于反应性单体组合物的总量，各种反应性单体每一种的重量百分数。
表5在反应性单体组合物内的反应性单体含量
反应性单体组合物(用量wt％)
 No.  E2BPA*  BPA  1，5-NP  BVM  TMBPA  TMBiPh  4-BiPH
 CE-1  100  0  0  0  0  0  0
 CE-2  100  0  0  0  0  0  0
 CE-3  100  0  0  0  0  0  0
 CE-4  100  0  0  0  0  0  0
 12  80  0  0  0  0  0  20
 13  60  0  0  0  0  0  40
 14  70  0  0  0  0  0  30
 15  60  0  0  0  0  0  40
 16  60  0  0  0  0  0  40
 17  40  30  0  0  0  0  30
 18  40  0  30  0  0  0  30
 19  80  0  0  20  0  0  0
 20  80  20  0  0  0  0  0
 21  80  0  20  0  0  0  0
 22  80  0  0  0  20  0  0
 23  80  0  0  0  0  20  0
 24  50  0  25  0  0  0  25
*E2BPA在室温为液体。
下表6中测量并概述了对比例1-4和实施例12-24的组合物的各种性能。
表6对比例和实施例的性能
 性能
 No.  螺线流动(英寸)  硬度(肖氏D)
 CE-1  31  16
 CE-2  36  没有测量
 CE-3  ＞30  ＞20
 CE-4  ＞30  ＞20
 12  36  21
 13  50  43
 14  47  35
 15  80  没有测量
 16  95  没有测量
 17  40.5  25
 18  17  32
 19  31  17
 20  没有测量  没有测量
 21  没有测量  没有测量
 22  没有测量  没有测量
 23  没有测量  没有测量
 24  39  38
表6对比例和实施例的性能
在表6所示的结果的比较中，在室温肖氏D硬度大于约20肖氏D的粒料被视为固体。正如所示的，实施例13-14、18和24的肖氏D硬度值全部大于30。因此，实施例13-14、18和24被视为在大致室温为固体。
因此，即使所有样品具有至少一些在室温为液体的材料，但至少一些样品在室温可以是固体。此外，至少一些实施例在室温可不具有粘性。
实施例25-30：室温为固体的反应性单体组合物
实施例25-30说明了其中所使用的所有反应性单体组合物在室温为固体材料的组合物。以与实施例12-24所述相同的方式制备组合物。在以下相应的表中列出了各成分与用量。
实施例25
表7实施例25的成分与用量
组分 化学名称 重量(g)
填料 处理过的二氧化硅 449.25
树脂 BPA二甲基丙烯酸酯 35.53
树脂 联苯基甲基丙烯酸酯(BPM) 15.23
树脂 特性粘数为0.30的MACPDMPE 8.98
抑制剂 4-叔丁基儿茶酚 0.33
引发剂 过氧苯甲酸叔丁酯(TBPB) 1.99
粘合促进剂 SMA 4.51
染料 Keystone绿 0.52
脱模剂 硬脂酸 2.10
阻燃剂 OP1311 6.56
实施例26
表8实施例26的成分与用量
组分 化学名称  重量(g)
填料 处理过的二氧化硅  495.64
树脂 双酚Z二甲基丙烯酸酯  39.28
树脂 联苯基甲基丙烯酸酯(BPM)  16.83
树脂 特性粘数为0.12的双官能MACPDMPE  9.90
抑制剂 4-叔丁基儿茶酚  0.42
引发剂 过氧苯甲酸叔丁酯(TBPB)  2.20
粘合促进剂 SMA  4.97
颜料 Black Pearls  1.74
脱模剂 硬脂酸  1.74
阻燃剂 OP1311  7.27
实施例27
表9实施例27的成分与用量
组分 化学名称  重量(g)
填料 处理过的二氧化硅  496.46
树脂 二苯甲酮二甲基丙烯酸酯  39.29
树脂 二苯甲酮甲基丙烯酸酯  16.84
树脂 特性粘数为0.12的双官能MACPDMPE  9.91
抑制剂 4-叔丁基儿茶酚  0.63
引发剂 过氧苯甲酸叔丁酯(TBPB)  1.16
粘合促进剂 SMA  4.97
颜料 Black Pearls  1.74
脱模剂 Licowax S  1.74
阻燃剂 OP1311  7.27
实施例28
表10实施例28的成分与用量
组分 化学名称 重量(g)
填料 处理过的二氧化硅 496.46
树脂 二苯甲酮二甲基丙烯酸酯 39.29
树脂 二苯甲酮甲基丙烯酸酯 16.84
树脂 特性粘数为0.12的双官能MACPDMPE 9.90
抑制剂 4-叔丁基儿茶酚 0.63
引发剂 过氧苯甲酸叔丁酯(TBPB) 1.16
粘合促进剂 SMA 4.97
颜料 Black Pearls 1.74
脱模剂 巴西棕榈蜡 1.74
阻燃剂 OP1311 7.27
实施例29
表11实施例29的成分与用量
组分 化学名称  重量(g)
填料 处理过的二氧化硅  495.67
树脂 3，3`-(亚乙基二氧基)二苯酚二甲基丙烯酸酯  39.27
树脂 联苯基甲基丙烯酸酯(BPM)  16.83
树脂 特性粘数为0.12的双官能MACPDMPE  9.90
抑制剂 4-叔丁基儿茶酚  0.41
引发剂 过氧苯甲酸叔丁酯(TBPB)  2.21
粘合促进剂 SMA  4.97
颜料 Black Pearls  1.74
脱模剂 巴西棕榈蜡  1.74
阻燃剂 OP1311  7.27
实施例30
实施例30说明了使用玻璃态固体甲基丙烯酸酯结合室温为晶体的材料。通过以与实施例12-24所述相同的方式，混合下述成分，制备该组合物。
表12实施例30的成分与用量
组分 化学名称 重量(g)
填料 处理过的二氧化硅 495.38
树脂 部分甲基丙烯酸酯化的酚醛清漆树脂 39.27
树脂 联苯基甲基丙烯酸酯(BPM) 16.83
树脂 特性粘数为0.12的双官能MACPDMPE 9.90
抑制剂 4-叔丁基儿茶酚 0.42
引发剂 过氧苯甲酸叔丁酯(TBPB) 2.21
粘合促进剂 SMA 4.97
颜料 Black Pearls 1.74
脱模剂 巴西棕榈蜡 3.48
阻燃剂 OP1311 5.80
将实施例25-30挤压成粒料并测量其硬度。同样在150℃下传递模塑它们，并测量其螺线流动值。结果记录在表13中。
表13实施例25-30的硬度和流动值
 实施例号  粒料的硬度(肖氏D)  螺线流动(英寸)
 25  52.7  45.2
 26  68.1  37.0
 27  66.2  45.2
 28  70.9  41.3
 29  62.9  48.8
 30  74.8  24.0
在室温硬度大于约20肖氏D的粒料可被视为固体。正如所示的，实施例25-30的肖氏D硬度值全部大于30，或者大于50。因此，实施例25-30在大致室温时为固体。
前述实施例仅仅是阐述，起到仅仅阐述本发明一些特征的作用。所附的权利要求拟与想象到的一样宽地要求保护本发明，且此处列出的实施例是从所有可能的实施方案的多方面中选择的实施方案的例举。因此，申请人的意图是所附权利要求不应当受到阐述本发明特征所使用的实施例的选择限制。正如权利要求中所使用的措辞“包括”及其语法上的变体在逻辑上也包括在内并包括各种且不同程度的措辞，例如，但不限于，“基本上由...组成”和“由...组成”。视需要，提供范围，这些范围包括在其间的所有子范围的端值。还认为这些范围的变化本身暗示了具有本领域普通技能的从业者和尚未向公众公开的地方，在可能的情况下，这些变化应当被解释为被所附权利要求覆盖。还认为科学技术的发展将得到由于语言的不精确导致现在没有被考虑的等价物和替代物，和在可能的情况下，这些变化也应当被解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims (32)

1.可固化的封装剂组合物，它包括：
官能化聚合物和含至少一种反应性单体的反应性单体组合物的混合物，和
该反应性单体在室温为固体，且基于反应性单体组合物的总重量，以大于约20wt％的用量存在于反应性单体组合物内，和
该混合物在大致低温时为固体或者不具有粘性，或者既是固体又不具有粘性。
2.权利要求1的组合物，其中官能化聚合物包括聚(亚芳基醚)。
3.权利要求2的组合物，其中聚(亚芳基醚)包括一种或多种封端的聚(亚芳基醚)。
4.权利要求2的组合物，其中聚(亚芳基醚)包括一种或多种环官能化的聚(亚芳基醚)。
5.权利要求2的组合物，其中聚(亚芳基醚)包括一种或多种酸或酸酐官能化的聚(亚芳基醚)。
6.权利要求1的组合物，其中基于官能化聚合物和反应性单体组合物的混合物的总重量，官能化聚合物以约10wt％-约90wt％的用量存在。
7.权利要求6的组合物，其中基于官能化聚合物和反应性单体组合物的混合物的总重量，官能化聚合物以约10wt％-约50wt％的用量存在。
8.权利要求7的组合物，其中基于官能化聚合物和反应性单体组合物的混合物的总重量，官能化聚合物以约15wt％-约25wt％的用量存在。
9.权利要求1的组合物，其中反应性单体组合物包括一种或多种链烯基、烯丙基、乙烯基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基醚基、乙烯基酮基或肉桂基。
10.权利要求1的组合物，其中反应性单体组合物包括三烯丙氧基三嗪、双[[4-[(乙烯基氧基)甲基]环己基]甲基]对苯二甲酸酯、双酚二甲基丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、双酚二丙烯酸酯、4-联苯基甲基丙烯酸酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、1，5-二甲基丙烯酰基萘、乙氧化(2)双酚A二甲基丙烯酸酯、磺酰基二苯酚二甲基丙烯酸酯、四甲基双酚A二甲基丙烯酸酯或四甲基双酚二甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
11.权利要求1的组合物，其中反应性单体组合物具有熔点或软化点之一或二者，所述熔点或软化点为约24℃-约175℃。
12.权利要求1的组合物，进一步包括聚合抑制剂。
13.权利要求1的组合物，进一步包括引发剂。
14.权利要求13的组合物，其中引发剂包括自由基引发剂。
15.权利要求1的组合物，其中在约25℃-约50℃的温度时，混合物不具有粘性、为固体，或者既不具有粘性又为固体。
16.权利要求1的组合物，进一步包括填料，所述填料包括熔凝硅石、热解法二氧化硅、胶态二氧化硅、氧化铝、氮化硼、氧化钛、二氧化钛、二硼化钛、滑石、粉煤灰、碳酸钙、碳黑、氧化锌或石墨中的一种或多种。
17.权利要求16的组合物，其中填料是用硅氮烷、硅烷，或者同时用硅氮烷和硅烷二者处理的。
18.权利要求16的组合物，其中填料包括球形颗粒。
19.权利要求1的组合物，其中在约1MPa和约150℃时，可固化的封装剂组合物的螺线流动路径长度大于约40.5英寸。
20.权利要求1的组合物，其中官能化聚合物包括具有不同分子量的多个部分的官能化聚合物，其中每一官能化聚合物部分独立地以足够的用量存在，且相对于不具有这种官能化聚合物部分的组合物，所述每一官能化聚合物部分的特性粘数使得该官能化聚合物的特性粘数满足以下条件之一或二者：
在组合物的传递模塑过程中，足够低，以增加流动性或
足够高，以增加温度阈值，所述组合物在该温度阈值时保持不具有粘性。
21.一种固化的封装剂，它包括权利要求1的可固化的封装剂组合物。
22.权利要求21的固化的封装剂，其中根据ASTM D 2240的标准，在1秒时，固化的封装剂的硬度大于约20肖氏D硬度。
23.权利要求22的固化的封装剂，其中根据ASTM D 2240的标准，在1秒时，固化的封装剂的硬度范围为约25肖氏D硬度-约43肖氏D硬度。
24.一种粒料，它包括权利要求22的固化的封装剂。
25.权利要求24的粒料，根据ASTM D 2240的标准，在1秒时，它的肖氏D硬度大于约50。
26.一种电子器件，它包括：
封装电路或者芯片的组合物，该组合物包括：
官能化聚合物和反应性单体组合物的混合物，
其中反应性单体组合物包括反应性单体，所述反应性单体在室温为固体，且基于反应性单体组合物的总重量，以大于约20wt％的用量存在于反应性单体组合物内，和
该混合物在大致室温时为固体或者不具有粘性，或者既是固体又不具有粘性。
27.一种制造封装剂的方法，该方法包括：
混合官能化聚合物与反应性单体组合物，该反应性单体组合物包括至少一种反应性单体组分，该反应性单体组分在低温下为固体且基于反应性单体组合物的总重量，以大于约20wt％的用量存在于反应性单体组合物内；
加热到足以软化或液化官能化聚合物和反应性单体组合物的混合物的温度，和
冷却软化或液体混合物，形成在大致室温时为固体或者不具有粘性，或者既是固体又不具有粘性的封装剂组合物。
28.权利要求27的方法，进一步包括下述的一步或两步：
在冷却之前，将填料、聚合抑制剂、引发剂、导热材料或阻燃剂中的一种或多种混合到软化或液体混合物内；或
在冷却之后，将填料、聚合抑制剂、引发剂、导热材料或阻燃剂中的一种或多种混合到封装剂组合物内。
29.权利要求27的方法，其中基于官能化聚合物和反应性单体组合物的组合的总重量，官能化聚合物以约15wt％-约25wt％的用量存在。
30.权利要求27的方法，其中加热步骤包括添加热能，直到组合物的温度为约50℃-约110℃。
31.封装至少一部分电子或光学器件的方法，该方法包括：
熔融至少一部分粒料或粉末，其中该部分包括官能化聚合物和反应性单体组合物的混合物，该反应性单体组合物包括至少一种反应性单体，该反应性单体在低温下是固体且基于反应性单体组合物的总重量，以大于约20wt％的用量存在于反应性单体组合物内，和所述粒料或粉末在低温下为固体或者不具有粘性，或者既是固体又不具有粘性；和
流动熔融部分使之与所述部分电子或光学器件接触。
32.权利要求31的方法，进一步包括固化熔融部分，以封装至少一部分电子或光学器件。
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