CN102964844A

CN102964844A - 电子灌封用的透明有机硅凝胶

Info

Publication number: CN102964844A
Application number: CN2012105884989A
Authority: CN
Inventors: 朱仙娥; 廖江涛; 贾春悦; 赵勇刚
Original assignee: SHANGHAI HUITIAN CHEMICAL NEW MATERIALS CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI HUITIAN CHEMICAL NEW MATERIALS CO Ltd
Priority date: 2012-12-31
Filing date: 2012-12-31
Publication date: 2013-03-13

Abstract

本发明涉及电子灌封用的透明有机硅凝胶，为一种灌封材料，其包括液体硅橡胶为黏度在100-20000cs的乙烯基硅油、铂催化剂、黏度为10--200cs的含氢硅油作为交联剂、稀释剂和炔醇抑制剂，以A、B双组份，室温下混合后经加成反应交联，形成透明柔软的有机硅弹性体，所述的A组分由乙烯基硅油、稀释剂、催化剂组成；B组分由乙烯基硅油、交联剂、稀释剂、抑制剂组成，该A、B组分的比例为100:（10—100），按重量份计，A组分：乙烯基硅油100份、稀释剂10-50份、铂催化剂为总胶料中铂的质量分数不大于20ppm；B组分：乙烯基硅油100份、稀释剂0-50份、含氢硅油1-24份、炔醇0.1-1份，含氢硅油中氢的含量与乙烯基硅油中乙烯基的摩尔比为0.1--2.0。

Description

电子灌封用的透明有机硅凝胶

技术领域

本发明涉及一种灌封材料，尤其是一种用于电子元器件防潮绝缘的电子灌封用的透明有机硅凝胶，对电子元器件及组合件起到防尘、防潮、防震及绝缘保护作用。

背景技术

硅凝胶是一种低粘度、带粘性、凝胶状透明、双组份加成型有机硅凝胶，可以室温固化，也可以加热固化，具有温度越高固化越快的特点，在固化反应中不产生任何副产物，可以应用于PC(Poly-carbonate)、PP、ABS、PVC等材料及金属类的表面。适用于电子配件绝缘、防水及固定。有机硅凝胶在电子工业上广泛用作电子元器件的防潮、绝缘的涂覆及灌封材料，对电子元件及组合件起防尘、防潮、防震及绝缘保护作用。如采用透明凝胶灌封电子元器件，不但可起到防震防水保护作用，还可以看到元器件，并可以用探针检测出元件的故障，进行更换，损坏了的硅凝胶可再次灌封修补。有机硅凝胶由于纯度高，使用方便，又有一定的弹性，因此是一种理想的晶体管及集成电路的内涂覆材料,可提高半导体器件的合格率及可靠性；有机硅凝胶也可用作光学仪器的弹性粘接剂。在医疗上有机硅凝胶可以用来作为植入人体内的器官如人工乳房等，以及用来修补已损坏的器官等。其在电子工业上的典型用途就是用于精密电子元器件或者透明度及复原要求高的模块电源和线路板的灌封保护。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种电子灌封用的透明有机硅凝胶，对电子元件及组合件起到防尘、防潮、防震及绝缘保护作用，还可以看到元器件内部并用探针检测出元件的故障，进行更换，并可再次灌封修补，安全有效。

本发明的再一目的是提供上述电子灌封用的透明有机硅凝胶的制备方法。

本发明目的通过下述方案实现：一种电子灌封用的透明有机硅凝胶，其包括液体硅橡胶、交联剂、稀释剂、催化剂和抑制剂，所述的液体硅橡胶为黏度在100-20000cs的乙烯基硅油，所述的催化剂为铂催化剂，所述的交联剂是黏度为10--200cs的含氢硅油，所述的抑制剂为炔醇，以A、B双组份，室温下混合后经加成反应交联，形成透明柔软的有机硅弹性体，其中，所述的A组分由乙烯基硅油、稀释剂、催化剂组成；B组分由乙烯基硅油、交联剂、稀释剂、抑制剂组成，该A、B组分的比例为100:（10—100），按重量份计：

A组分：

乙烯基硅油 100份

稀释剂 10-50份

铂催化剂为总胶料中铂的质量分数不大于20ppm

B组分：

乙烯基硅油 100份

稀释剂 0-50份

含氢硅油 1-24份

炔醇 0.1-1份，

含氢硅油中氢的含量与乙烯基硅油中乙烯基的摩尔比为0.1--2.0。

本发明中，作为电子用灌封硅凝胶，要求具有较好的流动性，故选用100-20000cs黏度范围的乙烯基硅油作为基础聚合物，最好是200-10000cs黏度范围的乙烯基硅油，乙烯基含量为0.2--0.5%。

所述的铂催化剂为铂的络合物，主要为铂-乙烯基硅氧烷配合物，如铂-乙烯基硅氧烷配合物、氯铂酸等，该类配合物与液体硅橡胶有很好的相溶性，有较高的硅氢化反应活性和较好的储存稳定性。

所述的稀释剂为黏度在100-1000cs的二甲基硅油。二甲基硅油，不参与反应，主要起调节黏度和硬度的作用，添加量不宜太多，否则容易析出，黏度范围为100-500cs更佳。

所述的交联剂为黏度在50-100cps的低粘度的含氢硅油，含氢量的范围从0.1%—1%。通过控制含氢硅油的含氢量和含氢硅油的用量，可控制凝胶的交联密度，从而控制凝胶的状态。

含氢硅油中Si-H的含量与乙烯基硅油中Si-Vi的含量需要控制在一定范围，建议范围在04-1.2，比例太大，凝胶受热时容易变硬或者发泡，比例太小，凝胶受热容易变色。

所述的炔醇是最早也是目前使用最普遍的抑制剂，常用的有3-甲基-1-丁炔-3-醇，3-甲基-1-戊炔-3-醇等。是控制和调节硫化速度的成分。

本发明还提供针对上述电子灌封用的透明有机硅凝胶的制备方法，将乙烯基硅油、稀释剂和催化剂分别计量加入搅拌釜，搅拌20-30分钟，作为A组分，将乙烯基硅油、稀释剂、含氢硅油、抑制剂分别计量加入搅拌釜，搅拌20-30分钟，作为B组分。

本发明的有益效果为，提供一种透明有机硅凝胶完全符合欧盟ROHS指令要求，用于电子行业灌封，具有低α粒子发生，好的耐湿性，热稳定性，可以防止环境湿气、UV照射、温度及振动影响，提高组合件的可靠性。其本体非常柔软，通常用针入度来表征其柔软程度，由于其柔软特性，内部的应力非常小，用于电路的灌封可以防止断线等故障。其粘附力强，防湿性非常好，用在电子元器件的灌封料不仅能缓冲振动，还能防止水分从引线侵入。有实验证明，如果在铝板上覆盖不同厚度的加成型液体硅凝胶，其冲击力随着厚度增加急剧降低，显示了其对外加冲击力的良好吸收性。

具体实施方式

原料准备：

液体硅橡胶，作为电子灌封胶，需要具有良好的流动性，特别是需要能够流入到元器件间的细小缝隙里面，故选用黏度在100-20000cs的乙烯基硅油，最好是200-10000的乙烯基硅油。

催化剂，为铂的乙烯基硅氧烷络合物，用于催化加成反应，铂催化剂的用量限制在胶料中铂的质量分数为20ppm以下，最好在10ppm以下，可以抑制凝胶的受热变色现象。

交联剂，为低粘度的含氢硅油，黏度在10-200cps，最好在50-100cps，含氢量的范围从0.1%—1%，最好在0.5%以下。

稀释剂，为二甲基硅油，黏度在100-1000cs，最好在100-500cs。

抑制剂，为炔醇类化合物。

电子灌封用的透明有机硅凝胶按下述方法制备：

以A、B双组份室温下混合，经加成交联反应，形成透明柔软的有机硅凝胶，其中，A组分由液体硅橡胶，稀释剂、催化剂组成，B组分由液体硅橡胶、交联剂，稀释剂、抑制剂组成。

实施例1

A组分：100份的800cs乙烯基硅油（乙烯基质量分数为0.2%），20份100cs二甲基硅油，0.5份铂催化剂。

B组分：100份350cs的乙烯基硅油（乙烯基含量为0.5%），24份含氢量为0.13%的含氢硅油，0.1份炔醇。

实施例2

A组分：100份的350cs的乙烯基硅油（乙烯基含量为0.5%），10份100cs二甲基硅油，0.5份铂催化剂。

B组分：100份的2000cs乙烯基硅油（乙烯基含量0.25%），11份含氢量为0.18%的含氢硅油，0.4份含氢量为0.78%的含氢硅油，0.1份炔醇。

实施例3

B组分：100份的2000cs乙烯基硅油（乙烯基含量0.2%），4份含氢量为0.7%的含氢硅油，0.1份炔醇。

将配方中所列各组分分别搅拌均匀后混合，脱泡，然后再100摄氏度烘箱中加热1h，测试硫化的硅凝胶的针入度，将模块在室温下放置一周后，在50℃下放置24h，再室温下放置24h为一个循环实验，做完5个实验周期之后观察硅凝胶的气泡和龟裂情况，实验结果如下表所示：

Figure 2012105884989100002DEST_PATH_IMAGE001

。

Claims

1.一种电子灌封用的透明有机硅凝胶，其包括液体硅橡胶、交联剂、稀释剂、催化剂和抑制剂，其特征在于，液体硅橡胶为黏度在100-20000cs的乙烯基硅油，所述的催化剂为铂催化剂，所述的交联剂是黏度为10--200cs的含氢硅油，所述的抑制剂为炔醇，以A、B双组份，室温下混合后经加成反应交联，形成透明柔软的有机硅弹性体，其中，所述的A组分由乙烯基硅油、稀释剂、催化剂组成；B组分由乙烯基硅油、交联剂、稀释剂、抑制剂组成，该A、B组分的比例为100:（10—100），按重量份计：

A组分：

乙烯基硅油 100份

稀释剂 10-50份

铂催化剂为总胶料中铂的质量分数不大于20ppm

B组分：

乙烯基硅油 100份

稀释剂 0-50份

含氢硅油 1-24份

炔醇 0.1-1份，

2.根据权利要求1所述的电子灌封用的透明有机硅凝胶，其特征在于，所述的乙烯基硅油的黏度范围200-10000cs，乙烯基含量为0.2--0.5%。

3.根据权利要求1所述的电子灌封用的透明有机硅凝胶，其特征在于，所述铂催化剂为铂-乙烯基硅氧烷配合物、氯铂酸中的一种。

4.根据权利要求1所述的电子灌封用透明有机硅凝胶，其特征在于，所述的稀释剂为黏度在100-1000cs的二甲基硅油。

5.根据权利要求3所述的电子灌封用透明有机硅凝胶，其特征在于，所述的稀释剂为100-500cs的二甲基硅油。

6.根据权利要求1所述的电子灌封用透明有机硅凝胶，其特征在于，所述的交联剂为黏度在50-100cps的低粘度的含氢硅油，含氢量的范围从0.1%—1%。

7.根据权利要求1至4任一项所述的明的有机硅凝胶之制备方法，其特征在于，将乙烯基硅油、稀释剂和催化剂分别计量加入搅拌釜，搅拌20-30分钟，作为A组分，将乙烯基硅油、稀释剂、含氢硅油、抑制剂分别计量加入搅拌釜，搅拌20-30分钟，作为B组分。