CN101463239A - 一种可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂，由液态环氧树脂、改性环氧树脂、活性稀释剂、潜伏性固化剂、促进剂、触变剂、无机填料、颜料组成，其重量百分比如下：液态环氧树脂：20－80％；改性环氧树脂0－10％；活性稀释剂：1－10％；潜伏性固化剂：1－9％；促进剂：2－18％；触变剂：3－10％；无机填料：0－30％；颜料：0－3％。本发明比现有产品粘度低、触变性好、电性能优良，可在120℃下90秒快速固化，其粘接力高，耐热耐冲击性好，可广泛用于表面贴装技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种表面贴装胶粘剂，尤其涉及一种主要用于波峰焊接和回流焊接的可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂。
背景技术
因电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小，电子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC不得不采用贴片元件，产品批量化、生产自动化，厂方要以低成本高产量出优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力，电子元件的发展，集成电路(IC)的开发，半导体材料的多元应用等，电子技术的飞速发展促进了SMT(表面贴装技术)的不断发展，电子元器件越做越精细，针脚间距越来越小，对元器件贴装强度和可靠性的要求越来越高，作为SMT技术应用中的主要材料之一，表面贴装胶粘剂的要求也越来越高。
PCB装配中使用的大多数表面贴胶(SMA)都是环氧树脂，虽然还有聚丙烯用于特殊的用途，在高速滴胶系统引入和电子工业掌握如何处理货架寿命相对较短的产品之后，环氧树脂已成为世界范围内的更主流的胶粘剂技术，环氧树脂一般对广泛的电路板提供良好的附着力，并具有非常好的电气性能，本发明就是环氧树脂体系的胶粘剂。
单组分环氧树脂表面贴装胶粘剂具有的特性：良好的可滴胶性能，连续一致的胶点轮廓和大小、高的湿强度和固化强度、固化速度快、储存稳定、灵活性和抗温度冲击等特性，然而作为单组分胶粘剂，快速固化和储存稳定两个特性是相互矛盾的，如果提高固化速度，那么储存期肯定会变短，而且粘度会增大，影响操作性，但如果提高储存稳定性，那么固化速度就会减慢，影响粘接强度，致使在波峰焊接时元器件会容易脱落。传统的胶粘剂不能做到既快速固化、粘接强度高又要储存期稳定，为此，我们发明了既能快速固化，粘接强度高而且储存期又稳定的单组分环氧树脂的表面贴装胶粘剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种表面贴装胶粘剂，简称贴片胶，也称为SMD(表面贴装用元器件)粘接剂。其主要用于波峰焊接和回流焊接，用来将元器件固定在印制板上，以保持元件在印制电路板上的位置，确保在装配线上传送过程中元件不会丢失，一般用点涂的方法来分配，贴上元器件后放入烘箱或用回流焊机加热使其硬化。
本发明的目的在于提供一种储存期稳定、触变性好、快速固化、粘接强度高等各方面性能都优良的单组分表面贴装胶粘剂，以弥补传统胶粘剂所不能达到的一些性能。
为了解决快速固化与储存期稳定这两个相互矛盾的特性，我们通过选择环氧树脂、稀释剂的类型，采用了几种特殊类型的潜伏性固化剂和促进剂来解决的。
为了达到上述目的，本发明采用了以下材料：液态环氧树脂、改性环氧树脂、活性稀释剂、潜伏性固化剂、促进剂、触变剂、无机填料、颜料，其重量百分比如下：
液态环氧树脂： 20—80％
改性环氧树脂： 0—10％
活性稀释剂： 1—10％
潜伏性固化剂： 1—8％
促进剂： 2—20％
触变剂： 3—10％
无机填料： 0—30％
颜料： 0—3％。
液态环氧树脂可选用双酚A型环氧树脂，如壳牌公司的828环氧树脂，陶氏公司的331环氧树脂；双酚F型环氧树脂，如壳牌公司的862环氧树脂，环氧值为0.45—0.8，其分子量为1000到10000。
改性环氧树脂，可选用由纳米无机材料改性的双酚A型环氧树脂，起增韧作用，由纳米二氧化硅和环氧树脂复合而成。
活性稀释剂是一种低粘度的长链C2—28脂肪族二缩水甘油醚，可选用双官能团活性稀释剂，例如新戊二醇二缩水甘油醚、已二酸二缩水甘油醚等。
潜伏性固化剂可选用二氨基或二苯酚或双氰胺或己二酸二酰肼，潜伏性固化剂用量是每100份环氧树脂量加入1—10份潜伏性固化剂。
促进剂可选用改性咪唑盐类络合物。促进剂是咪唑与过渡金属Cu、Ni、Co、Zn等的无机盐反应生成相应的咪唑盐络合物，利用咪唑环上3位N原子的碱性对其改性；改性咪唑类促进剂用量是每100份环氧树脂里10—20份的加入量。
触变剂可选用气相二氧化硅、聚四氟乙烯蜡，可改进SMT胶的成型和触变性，以适应现在SMT工艺发展的需求。
无机填料为活性碳酸钙或硅微粉或膨润土等无机填料。
颜料可选用无机红颜料、有机红颜料、染料，如大红粉。
由于采用了上述组分配比，本发明具有以下优点：①储存期稳定，在40℃时贮存1个月后，粘度变化率为30％，室温下的贮存期为3个月，在2—10℃下的贮存期为6个月；②可快速低温固化，其固化速度为150℃，40—60秒。120℃时为90秒；③粘接强度高，对于0603元件，粘接力可达1.5KG以上；④耐温耐冲击性好，对于现在无铅化工艺，掉件率为0.1％以下；⑤成型好，可适应现在高速点胶机的应用。
本发明比现有产品粘度低、触变性好、电性能优良，可在120℃下90秒快速固化，其粘接力高，耐热耐冲击性好，可广泛用于表面贴装技术领域。
具体实施方式
本发明实施例1
本实施例所述的可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂的重量百分比为：
828环氧树脂 40％
改性环氧树脂 10％
新戊二醇二缩水甘油醚 10％
双氰胺 3％
1#改性咪唑 3％
气相二氧化硅 6％
碳酸钙 26％
红颜料 2％。
本发明实施例2
本实施例所述的可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂的重量百分比为：
828环氧树脂 20％
862环氧树脂 20％
改性环氧树脂 10％
新戊二醇二缩水甘油醚 10％
已二酸二酰肼 5％
23#改性咪唑 3％
气相二氧化硅 6％
硅微粉 24％
红颜料 2％。
本发明实施例3
本实施例所述的可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂的重量百分比为：
311环氧树脂 50％
改性环氧树脂 5％
己二醇二缩水甘油醚 10％
双氰胺 3％
23改性咪唑盐 3％
气相二氧化硅 7％
碳酸钙 20％
红颜料 2％。
本发明实施例4
本实施例所述的可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂的重量百分比为：
311环氧树脂 25％
862环氧树脂 25％
己二醇二缩水甘油醚 10％
改性环氧树脂 5％
双氰胺 3％
24改性咪唑盐 3％
气相二氧化硅 7％
硅微粉 20％
红颜料 2％。
本发明实施例5
本实施例所述的可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂的重量百分比为：
828环氧树脂 80％
改性环氧树脂 2％
新戊二醇二缩水甘油醚 3％
双氰胺 3％
1#改性咪唑 3％
气相二氧化硅 4％
碳酸钙 3％
红颜料 2％。
按上述实施例的重量百分比配方，配制贴片胶，用高速分散机分散均匀后，经40目以上的过滤后进行真空脱泡处理，再由灌装机灌装，所得的贴片胶有以下性能：
固化时间： 150℃ 60秒
120℃ 90秒
贮存期： 2—10℃ 6个月
粘接强度： 0603元件 1.5KG
触变指数： 6—7
绝缘电阻率： >1013Ω.cm
吸水率 <0.5％。
Claims (10)
1、一种可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂，由液态环氧树脂、改性环氧
树脂、活性稀释剂、潜伏性固化剂、促进剂、触变剂、无机填料、颜料组
成，其特征是：其重量百分比如下：
液态环氧树脂： 20—80％
改性环氧树脂： 0—10％
活性稀释剂： 1—10％
潜伏性固化剂： 1—9％
促进剂： 2—18％
触变剂： 3—10％
无机填料： 0—30％
颜料： 0—3％。
2、根据权利1所述的可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂，其特征是：液态环氧树脂是双酚A型缩水甘油醚型环氧树脂，其分子量范围为1000到10000。
3、根据权利1所述的可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂，其特征是：液态环氧树脂还可以是双酚F型环氧树脂，其分子量范围为1000到10000。
4、根据权利1所述的可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂，其特征是：改性环氧树脂预聚体是由纳米SiO2，改性双酚A型环氧树脂的起增韧作用的改性树脂。
5、根据权利1所述的可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂，其特征是：活性稀释剂是一种低粘度的长链C2—28脂肪族二缩水甘油醚。
6、根据权利1所述的可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂，其特征是：潜伏性固化剂为：二胺基二苯酚或双氰胺或已二酸二酰肼，潜伏性固化剂用量是每100份环氧树脂量加入1—10份潜伏性固化剂。
7、根据权利1所述的可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂，其特征是：促进剂是咪唑与过渡金属Cu、Ni、Co、Zn等的无机盐反应生成相应的咪唑盐络合物，利用咪唑环上3位N原子的碱性对其改性；改性咪唑类促进剂用量是每100份环氧树脂里10—20份的加入量。
8、根据权利1要求所述的可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂，其特征是：无机填料为活性碳酸钙或硅微粉或膨润土等无机填料。
9、根据权利1要求所述的可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂，其特征是：触变剂为气相二氧化硅。
10、根据权利1要求所述的可快速固化的单组分表面贴装胶粘剂，其特征是：颜料为大红粉。
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