CN102030970A - 一种电子元件包封用的环氧树脂组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电子元件包封用的环氧树脂组合物及其制备方法，该组合物包括以下组分及重量份含量：环氧树脂40-50、SiO2 30-40、气相白炭黑2-7、固化剂7-15，将上述原料混合，然后加热至60-80℃，搅拌30-60min后即得到产品。与现有技术相比，本发明可以有效地包封电子元件，制成的包封料可以耐高温高压、抗弯曲、成型性好，是一种优良的电子元件包封料。

Description

一种电子元件包封用的环氧树脂组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种树脂组合物及其制备方法，尤其是涉及一种电子元件包封用的环氧树脂组合物及其制备方法。
背景技术
分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称为环氧树脂。固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，变定收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好，对碱及大部分溶剂稳定，因而广泛应用于国防、国民经济各部门，作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。
由于环氧树脂的性能并不是十分完美的，同时应用环氧树脂的对象也不是千遍一律的，根据使用的对象不同，对环氧树脂的性能也有所要求，例如有的要求低温快干，有的要求绝缘性能优良等等。因而要有的放矢对环氧树脂加以改性，改性的方法大致有选择固化剂、添加反应性稀释剂、添加填充剂、添加别种热固性或热塑性树脂、改良环氧树脂本身等等。
在微电子领域，电子元件常常需要用环氧树脂来包封。已有的技术中，用于包封的环氧树脂存在着一些不足之处。比如，用于包封的环氧树脂材料不能承受高温，通常只能在100℃下保持稳定，高于此温度的话，包封于外的环氧树脂则容易损坏、脱落。另外，电子元件的连接部位包封的环氧树脂，尤其是厚膜电路引出线部位包封的环氧树脂，一旦弯曲后包封处接口就容易裂开，影响包封效果。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种耐高温高压、耐磨损性能均有很大提高的电子元件包封用的环氧树脂组合物及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种电子元件包封用的环氧树脂组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分及重量份含量：
环氧树脂            40-50；
SiO2                30-40；
气相白炭黑          2-7；
固化剂              7-15。
所述的环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、三缩水甘油三氰酸酯或酚线型酚醛环氧树脂中的一种或几种。
所述的环氧树脂的可以选择双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚线型酚醛环氧树脂、甲酚线型酚醛树脂、脂环或环氧树脂、三缩水甘油三氰酸酯、乙内醋脲系环氧树脂、脂肪族系环氧树脂、缩水甘油醚型环氧树脂或双酚S型环氧树脂，以上树脂可以单独使用，也可以混合使用。
所述的固化剂选自四氢酞酸酐或酞酸酐中的一种或多种。
所述的固化剂的可选用对包封树脂的变色影响较小的各种酸酐，如酞酸酐、马来酸酐、苯偏三酸酐、苯均四酸酐、六氢酞酸酐、四氢酞酸酐、拿吉酸酐或戊二酸酐，以上固化剂可单独或混合使用，优选酞酸酐。
电子元件包封用的环氧树脂组合物还可以包括0.5～2重量份的色素。
所述的色素包括氧化铁红、钛白粉或炭黑。
一种电子元件包封用的环氧树脂组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)按以下组分及重量份含量准备原料：
环氧树脂            40-50、
SiO2                30-40、
气相白炭黑          2-7、
固化剂              7-15；
(2)将上述组分按配方置于反应器中，充分混合后，将反应器加热至60～80℃，继续搅拌30～60min，即得到产品。
所述的原料中还可以包括0.5～2重量份的色素。
环氧树脂一般配合不同的添加物使用，添加物按不同的用途来加以选择，常用的添加物有固化剂、改性剂、填料或稀释剂。
与现有技术相比，本发明通过对环氧树脂、固化剂及填料以及其用量的优化选择，同时通过组合物各成分之间的配伍优化作用，所提供的环氧树脂组合物可以作为优良的包封电子元件的包封料。用本发明的环氧树脂组合物制成的包封料成型性好，在浸包封的过程中形状不变，常温24小时可以固化，无毒无味。该包封材料可以在120℃、2个大气压下蒸煮10小时不损坏，而普通的包封料只能承受最高100℃的温度，可见本发明的包封料其耐高温高压、耐磨损性能均有很大提高。同时，该包封料包封电子元件后可以抗弯曲，尤其是在包封厚膜电路的引出线时，抗弯曲性能良好，经反复弯曲后包封处仍可紧密接触。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种电子元件包封用的环氧树脂组合物，该环氧树脂组合物包括40重量份的双酚A型环氧树脂，32重量份的SiO2，3重量份的气相白炭黑，7重量份的固化剂。该固化剂为四氢酞酸酐。
用上述环氧树脂组合物的生产电子元件包封料的方法，该方法按以下步骤进行：
(1)原料混合：将40重量份的双酚A型环氧树脂，32重量份的SiO2，3重量份的气相白炭黑和7重量份的四氢酞酸酐不分先后顺序混合；
(2)将上述混合原料加热至70℃，搅拌40min后即得到产品，待用。
在包封电子元件时，将电子元件浸入搅拌好的环氧树脂组合物中。在浸包封的过程中，包封的形状保持不变，在常温下24小时左右可以固化。
实施例2
一种电子元件包封用的环氧树脂组合物，该环氧树脂组合物包括42重量份的环氧树脂，35重量份的SiO2，4重量份的气相白炭黑，8重量份的固化剂。环氧树脂为甲酚线型酚醛树脂和三缩水甘油三氰酸酯，其混合的质量比例为1∶2，固化剂为马来酸酐。
用上述环氧树脂组合物的生产电子元件包封料的方法，该方法按以下步骤进行：
(1)原料混合：将42重量份的环氧树脂，35重量份的SiO2，4重量份的气相白炭黑和8重量份的马来酸酐不分先后顺序混合；
(2)将上述混合原料加热至60℃，搅拌60min后即得到产品，待用。
在包封电子元件时，将电子元件浸入搅拌好的环氧树脂组合物中。在浸包封的过程中，包封的形状保持不变，在常温下24小时左右可以固化。
实施例3
一种电子元件包封用的环氧树脂组合物，该环氧树脂组合物包括50重量份的环氧树脂，33重量份的SiO2，9重量份的气相白炭黑，10重量份的固化剂和1重量份的色素。所述的环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂和三缩水甘油三氰酸酯，其混合的质量比例为2∶2.5；固化剂为马来酸酐、拿吉酸酐和苯均四酸酐，混合的质量比例为1∶1∶2。
用上述环氧树脂组合物的生产电子元件包封料的方法，该方法按以下步骤进行：
(1)原料混合：将50重量份的环氧树脂，33重量份的SiO2，9重量份的气相白炭黑，10重量份的固化剂和0.5重量份的色素氧化铁红不分先后顺序混合；
(2)将上述混合原料加热至80℃，搅拌30min后即得到产品，待用。
在包封电子元件时，将电子元件浸入搅拌好的环氧树脂组合物中。在浸包封的过程中，包封的形状保持不变，在常温下24小时左右可以固化。
实施例4
一种电子元件包封用的环氧树脂组合物，该环氧树脂组合物包括45重量份的环氧树脂，38重量份的SiO2，8重量份的气相白炭黑，8重量份的固化剂和2重量份的色素。所述的环氧树脂为双酚F型环氧树脂和三缩水甘油三氰酸酯，其混合的质量比例为2∶3；该固化剂为马来酸酐和拿吉酸酐，混合的质量比例为1∶1。
用上述环氧树脂组合物的生产电子元件包封料的方法，该方法按以下步骤进行：
(1)原料混合：将45重量份的环氧树脂，38重量份的SiO2，8重量份的气相白炭黑，10重量份的固化剂和2重量份的色素不分先后顺序混合；
(2)将上述混合原料加热至70℃，搅拌50min后即得到产品，待用。
在包封电子元件时，将电子元件浸入搅拌好的环氧树脂组合物中。在浸包封的过程中，包封的形状保持不变，在常温下24小时左右可以固化。
实施例5
一种电子元件包封用的环氧树脂组合物，该环氧树脂组合物包括46重量份的环氧树脂，40重量份的SiO2，5重量份的气相白炭黑，9重量份的固化剂。所述的环氧树脂为双酚F型环氧树脂和双酚A型环氧树脂，其混合的质量比例为1∶2；该固化剂为马来酸酐和六氢酞酸酐，混合的质量比例为1∶2。
用上述环氧树脂组合物的生产电子元件包封料的方法，该方法按以下步骤进行：
(1)原料混合：将46重量份的环氧树脂，40重量份的SiO2，5重量份的气相白炭黑，9重量份的固化剂不分先后顺序混合；
(2)将上述混合原料加热至70℃，搅拌40min后即得到产品，待用。
在包封电子元件时，将电子元件浸入搅拌好的环氧树脂组合物中。在浸包封的过程中，包封的形状保持不变，在常温下24小时左右可以固化。
本发明的环氧树脂组合物可以有效地包封电子元件，制成的包封料可以耐高温高压、抗弯曲、成型性好，是一种优良的电子元件包封料。

Claims (7)

1.一种电子元件包封用的环氧树脂组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分及重量份含量：
环氧树脂                    40-50；
SiO2                        30-40；
气相白炭黑                  2-7；
固化剂                      7-15。
2.根据权利要求1所述的一种电子元件包封用的环氧树脂组合物，其特征在于，所述的环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、三缩水甘油三氰酸酯或酚线型酚醛环氧树脂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种电子元件包封用的环氧树脂组合物，其特征在于，所述的固化剂选自四氢酞酸酐或酞酸酐中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种电子元件包封用的环氧树脂组合物，其特征在于，电子元件包封用的环氧树脂组合物还可以包括0.5～2重量份的色素。
5.根据权利要求4所述的一种电子元件包封用的环氧树脂组合物，其特征在于，所述的色素包括氧化铁红、钛白粉或炭黑。
6.一种如权利要求1所述的电子元件包封用的环氧树脂组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)按以下组分及重量份含量准备原料：
环氧树脂                    40-50、
SiO2                        30-40、
气相白炭黑                  2-7、
固化剂                      7-15；
(2)将上述组分按配方置于反应器中，充分混合后，将反应器加热至60～80℃，继续搅拌30～60min，即得到产品。
7.根据权利要求6所述的一种电子元件包封用的环氧树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述的原料中还可以包括0.5～2重量份的色素。
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