CN106589834B - 环氧塑封料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环氧塑封料及其制造方法与应用。本发明环氧塑封料包括以下质量百分比的组份:第一介电无机填料10‑50%、第二介电无机填料10‑80%、环氧树脂10‑50%、酚醛树脂10‑50%、固化剂10‑20%、促凝剂0.1‑0.5%、偶联剂0.1‑1%、应力吸收剂1‑10%、脱模剂0.1‑0.5%、阻燃剂1‑10%。本发明环氧塑封料具有低膨胀系数、低应力特点,而且同时具有高的介电常数,介电损耗小,介电性能频率稳定性好。其制备方法工艺易控,制备的材料性稳定,有效降低了其生产成本。
Description
技术领域
本发明属于高分子复合材料技术领域,具体涉及一种环氧塑封料及其制备方法与应用。
背景技术
由于指纹具有终身的稳定性和惊人的特殊性,因此很早在身份验证方面得到了应用。如今更应用到了笔记本电脑、手机、汽车等个人安全识别领域中。指纹识别最主要的是靠指纹识别传感器采集指纹信息,并将采集到的信息同指纹数据库中指纹数据进行比对,以达到指纹识别的目的。其中在指纹识别中最重要的一步是对验证者指纹信息的采集,该过程是由指纹传感器完成的。由于蓝宝石玻璃具有高介电常数,被广泛应用于现有电容式指纹识别传感器封装的指纹接触部分。随着电子信息技术的发展,电子产品向着小型化、便携化等方向发展,然而蓝宝石玻璃的存在难以让指纹传感器向着更小、更纤薄方向发展,并且制备工艺较复杂,成本较高,限制了其传感器的灵敏度。
具有高介电常数、低膨胀系数的环氧树脂塑封料则提供了另一种传感器的封装方式,环氧塑封料作为一种封装和保护材料,具有防湿、成型性好、环保和可靠性高等特性,能满足不断发展的封装要求。在半导体中主要用于保护芯片不受外界环境的损害以及外来化学作用的损害;维持电路的绝缘性能,使芯片获得一个易于组装到电路板上的封装外形。随着高密度表面组装技术沿着降低体积和重量、提高性能、降低组装成本方向发展,而用于指纹传感器的高介电低膨胀环氧树脂塑封料正好符合这一趋势,但是在要求用于指纹传感器的高介电低膨胀环氧树脂塑封料不仅仅满足传统塑封料的低热膨胀系数和低应力的性能要求外,还必须具有高的介电常数、低的介电损耗以及良好的介电频率稳定性,但是目前的环氧树脂塑封料很难同时满足低热膨胀系数、高的介电常数和介电频率稳定性。因此,如何开发出同时具有低热膨胀系数、高的介电常数和介电频率稳定性的环氧树脂塑封料是行业期待克服的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足,提供一种环氧塑封料及其制备方法与应用,以解决现有环氧塑封料不同时具有低热膨胀系数、高的介电常数和介电频率稳定性的技术问题。
为了实现上述发明目的,本发明一方面,提供了一种环氧塑封料。以所述环氧塑封料总质量为100%计,所述环氧塑封料包括以下重量百分比的组份:
其中,所述第一介电无机填料的介电值高于所述第二介电无机填料的介电值。
本发明另一方面,提供了一种环氧塑封料的制备方法,包括如下步骤:
按照本发明环氧塑封料所含的组分种类和含量分别称取各组分原料;
将称取的环氧树脂、酚醛树脂、高介电填料、低介电填料进行混炼处理,得到第一混合料;
向所述第一混合料中加入称取的偶联剂、增韧剂、应力吸收剂、脱模剂和阻燃剂进行再次混炼处理,得到第二混合料;
向所述第二混合料中加入固化剂和促凝剂进行混炼处理。
本发明实施例又一方面,提供了一种本发明环氧塑封料或者本发明制备方法制备的环氧塑封料在指纹传感器封装、信息终端、数码相机、视频设备或家用电器设备中的应用。
与现有的技术相比,本发明环氧塑封料通过所含的组分协效作用,使得其不仅具有传统塑封料的低膨胀系数、低应力特点,而且同时具有高的介电常数,介电损耗小,介电性能频率稳定性好。
本发明环氧塑封料制备方法按照本发明环氧塑封料所含的组分种类和比例依次将相应组分进行塑炼处理,使得各组分能够充分分散并彼此之间发生作用,使得塑炼处理的环氧塑封料的膨胀系数低,应力低,同时具有高的介电常数,介电损耗小,介电性能频率稳定性好。另外,本发明制备方法工艺易控,制备的材料性稳定,有效降低了其生产成本。
正是由于本发明环氧塑封料具有表面电阻低、机械强度及加工性优异等特性,有效扩展了其应用范围,如特别适用于电子元件材料,有效提高了相应产品如电子元件的品质和工作的稳定性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例说明书中所提到的相关成分的质量不仅仅可以指代各组分之间的比例关系,也可以表示各组分的具体含量。因此,只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地,本发明实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
一方面,本发明实施例提供一种高介电低膨胀特性的环氧塑封料。以环氧塑封料总质量为100%计,所述环氧塑封料包括以下质量百分比的组份:
具体的,上述环氧塑封料所含的第一介电无机填料和第二介电无机填料复合,且第一介电无机填料的介电值高于所述第二介电无机填料的介电值,因此第一介电无机填料可以称为高介电无机填料,第二介电无机填料可以称为低介电无机填料。通过高低电无机填料复配使得两者挥发协效作用,从而有效提高上述环氧塑封料的介电常数,同时使得介电损耗小,介电性能频率稳定。
在一实施例中,所述第一介电填料为石墨烯包覆钛酸钡杂化颗粒。在进一步实施例中,石墨烯包覆钛酸钡杂化颗粒粒径为20nm-1μm。其中,石墨烯与钛酸钡的质量比为1:(30-150)。
一实施例中,该石墨烯包覆钛酸钡杂化颗粒按照如下方法制备获得:
将经硅烷偶联剂表面处理后的钛酸钡与氧化石墨烯分散液进行混合处理,固液过滤后经300-800℃还原处理得到核壳结构的石墨烯包覆钛酸钡杂化颗粒。
其中,硅烷偶联剂表面处理钛酸钡处理可以是将钛酸钡配制成分散液后,加入硅烷偶联剂进行热回流反应处理。具体的处理方法可以但不仅仅按照下文实施例1中的处理方法处理。一实施例中,硅烷偶联剂可以选用γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-疏丙基三乙氧基硅烷、γ-疏丙基三甲氧基硅烷中的任一种或两种以上的混合物。
当经表面处理的钛酸钡后,钛酸钡表面或被修饰相应的基团,当与氧化石墨烯分散液混合后,由于该基团与氧化石墨烯表面的基团互相吸引,从而使得氧化石墨烯包覆在钛酸钡表面,形成氧化石墨烯包覆钛酸钡的核壳杂化颗粒。包覆处理完毕后,进行固液分离,洗涤,干燥处理后进行还原反应。
在还原反应过程中,氧化石墨烯被还原成石墨烯。在一实施例中,该还原反应是在温度为300-800℃下进行反应,该还原反应应该是充分的,如1-6h。另外,该还原反应应该是在还原气氛中进行的,如氮气或含有氢气的还原气体中进行。
在一实施例中,所述第二介电无机填料为球形二氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮化铝中的至少一种。在另一实施例中,所述第二介电填料粒径为100nm-1μm。
通过对上述第一介电无机填料和第二介电无机填料种类和尺寸的控制,提高两者的协效作用,提高上述环氧塑封料的介电常数,同时使得介电损耗小,介电性能频率稳定。
上述环氧塑封料所含的环氧树脂与酚醛树脂复合作为树脂基料。通过酚醛树脂对环氧树脂进行改性,配合介电无机填料以实现提高上述环氧塑封料的介电常数,同时使得介电损耗小,介电性能频率稳定,并赋予其低热膨胀系数和低应力的性能。一实施例中,所述环氧树脂选用双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂中的任一种或两种以上的混合物。在另一实施例中,所述酚醛树脂选用甲酚甲醛环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、二环戊二烯类酚醛树脂、联苯酚醛树脂中的任一种或两种以上的混合物。
上述环氧塑封料所含的固化剂促进上述复合树脂组分在混炼过程的固化。作为一实施例中,所述固化剂为四氢苯酐、酚醛树脂、双氰胺、4,4-二氨基二环己基甲烷中的任一种或两种以上的混合物。
上述环氧塑封料所含的促凝剂配合固化剂,起到与固化剂协效效果,提高上述树脂组分的固化。在一实施例中,所述固化剂为三苯基膦、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑中的任一种或两种以上的混合物。
上述环氧塑封料所含的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-疏丙基三乙氧基硅烷、γ-疏丙基三甲氧基硅烷中的任一种或两种以上的混合物。
上述环氧塑封料所含的应力吸收剂与其他组分作用,能够有效降低上述环氧塑封料的应力。一实施例中,所述应力吸收剂为羟基、氨基、羧基任一种的丁腈橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯、苯二甲酸二丁酯中的任一种或两种以上的混合物。
上述环氧塑封料所含的脱模剂选用但不限于为石蜡、有机硅油、硅脂、润滑脂中的任一种或两种以上的混合物,以改善其加工性能。
上述环氧塑封料所含的阻燃剂为氯化聚乙烯、聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、氢氧化镁中的任一种或两种以上的混合物。该选用的阻燃剂一方面赋予环氧塑封料特性;另一发明与其他组分作用,降低上述环氧塑封料的热膨胀系数和应力的性能,提高其介电性能频率稳定性。
因此,上述环氧塑封料通过所含的组分协效作用,使得其在具有传统塑封料的低膨胀系数、低应力特点的同时,还具有高的介电常数,介电损耗小,介电性能频率稳定性好。
另一方面,本发明实施例提供了上述实施例中环氧塑封料的一种制备方法。在一实施例中,所述环氧塑封料制备方法包括如下步骤:
步骤S01:按照上文所述的环氧塑封料所含的组分种类和含量分别称取各组分原料;
步骤S02:将步骤S01中称取的环氧树脂、酚醛树脂、高介电填料、低介电填料进行混炼处理,得到第一混合料;
步骤S03:向步骤S02混炼得到的第一混合料中加入称取的偶联剂、增韧剂、应力吸收剂、脱模剂和阻燃剂进行再次混炼处理,得到第二混合料;
步骤S04:向步骤S03混炼得到的第二混合料中加入固化剂和促凝剂进行混炼处理。
其中,上述步骤S01中称取的各组分的含量和所选用的成分均如上文所述环氧塑封料中所述,为了节约篇幅,在此不再赘述。
上述步骤S02-步骤S04中,各组分原料在熔融混炼处理的高压和高热的作用下充分分散并彼此之间发生作用,从而实现对环氧树脂作用,使得经熔融混炼处理得到目标产物环氧塑封料,并赋予环氧塑封料具有传统塑封料的低膨胀系数、低应力特点的同时,还具有高的介电常数,介电损耗小,介电性能频率稳定性好。在一实施例中,所述混炼处理温度为80℃-160℃,以使得各组在熔融状态下充分混合均匀且充分作用,降低低膨胀系数、低应力、介电损耗,提高环氧塑封料介电常数和介电性能频率稳定性能。另外,每次混炼处理的时间应该是充分的,如每次混炼处理是在80℃-160℃混炼5-60分钟。
待步骤S02之后,还可以包括对混炼处理生成的环氧塑封料进行冷却、粉碎等后续步骤。
因此,本发明实施例环氧塑封料制备方法按照上文所述的环氧塑封料所含的组分种类和比例分步骤进行熔融混炼处理,使得各组分能够充分分散并彼此之间发生作用,使得挤出的环氧塑封料具有传统塑封料的低膨胀系数、低应力特点的同时,还具有高的介电常数,介电损耗小,介电性能频率稳定性好。另外,该制备方法工艺易控,制备的材料性稳定,有效降低了其生产成本。
基于上述环氧塑封料及其制备方法的基础上,正是由于本发明环氧塑封料具有传统塑封料的低膨胀系数、低应力特点的同时,还具有高的介电常数,介电损耗小,介电性能频率稳定性好,有效扩展了其应用范围,如上述环氧塑封料在指纹传感器封装、信息终端、数码相机、视频设备、家用电器设备中的应用。特别适用于指纹传感器封装料,使得指纹传感器组装体积和重量低,性能高,降低组装成本。
以下结合具体实施例对上述环氧塑封料及其制备方法进行详细阐述。
实施例1
本实施例提供了一种环氧塑封料及其制备方法。所述环氧塑封料包括下述方法中所述的组分及其含量:
S11.制备石墨烯包覆钛酸钡杂化颗粒:
称取5.0g 50nm球形钛酸钡(BT)填料分散在100ml水和乙醇的溶液中,超声分散,滴入甲酸调节PH值至4-5,加入0.5gγ-氨丙基三乙氧基硅烷,80℃回流反应12h,分离、洗涤、干燥待用;然后配制0.2mg/ml的石墨烯分散液,滴入搅拌的改性钛酸钡(10mg/ml)的分散液中,至上清液变得澄清,静置将得到的沉淀用无水乙醇洗涤、烘干得到粉体,将该粉体在600℃下处理4h,得到高介电无机填料;
S12.称取双酚A型环氧树脂8g、邻甲酚醛环氧树脂和联苯酚醛树脂8g、高介电填料10g、低介电填料SiO2(200nm)15g在100℃经双辊炼胶机混炼15min;
S13.然后加入0.5g偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷,5g应力吸收剂聚硫橡胶,0.5g石蜡脱模剂和5g氯化聚乙烯阻燃剂在120℃混炼10min;
S14.最后加入18g四氢苯酐和0.25g 2-甲基咪唑100℃下混炼30min,冷却至室温,经粉碎得到用于指纹传感器感应层的环氧塑封料。经测得,本实施例该塑封料的介电常数为20(1kHz),损耗为0.02,热膨胀系数为CTE1:20ppm/℃,CTE2:40ppm/℃。
实施例2
本实施例提供了一种环氧塑封料及其制备方法。所述环氧塑封料包括下述方法中所述的组分及其含量:
S21.制备石墨烯包覆钛酸钡杂化颗粒:
称取5.0g 500nm球形钛酸钡(BT)填料分散在100ml水和乙醇的溶液中,超声分散,滴入乙酸调节PH值至4~5,加入0.5gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷,100℃回流反应10h,分离、洗涤、干燥待用;然后配制0.2mg/ml的石墨烯分散液,滴入搅拌的改性钛酸钡(10mg/ml)的分散液中,至上清液变得澄清,静置将得到的沉淀用无水乙醇洗涤、烘干得到粉体,将该粉体在500℃下处理5h,得到高介电无机填料;
S22.称取双酚F型环氧树脂10g、甲酚甲醛环氧树脂10g、高介电填料20g、低介电填料SiO2(500nm)15g在120℃经双辊炼胶机混炼10min;
S23.然后加入0.5g偶联剂γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷,5g聚氨酯和苯二甲酸二丁酯应力吸收剂,0.5g有机硅油和石蜡脱模剂、5g聚磷酸铵阻燃剂在130℃混炼10min;
S24.最后加入15g酚醛树脂和0.25g三苯基膦100℃下混炼30min,冷却至室温,经粉碎得到用于指纹传感器感应层的环氧塑封料。经测得,本实施例该塑封料的介电常数为23(1kHz),损耗为0.025,热膨胀系数为CTE1:15ppm/℃,CTE2:40ppm/℃。
实施例3
本实施例提供了一种环氧塑封料及其制备方法。所述环氧塑封料包括下述方法中所述的组分及其含量:
S31.制备石墨烯包覆钛酸钡杂化颗粒:
称取5.0g 800nm球形钛酸钡(BT)填料分散在100ml水和乙醇的溶液中,超声分散,滴入甲酸调节PH值至4~5,加入0.5gγ-疏丙基三乙氧基硅烷,100℃回流反应10h,分离、洗涤、干燥待用。然后配制0.2mg/ml的石墨烯分散液,滴入搅拌的改性钛酸钡(10mg/ml)的分散液中,至上清液变得澄清,静置将得到的沉淀用无水乙醇洗涤、烘干得到粉体,将该粉体在600℃下处理4h,得到高介电无机填料;
S32.称取缩水甘油酯型环氧树脂和双酚F型环氧树脂15g、二环戊二烯类酚醛树脂15g、高介电填料30g,低介电填料SiO2(1000nm)20g在120℃经双辊炼胶机混炼20min;
S33.然后加入0.5g偶联剂γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷,5g应力吸收剂末端为羟基、氨基、羧基的丁腈橡胶,0.5g硅树脂和5g三聚氰胺氰尿酸盐阻燃剂在120℃混炼15min;
S34.最后加入15g双氰胺和0.25g 2-乙基-4-甲基咪唑120℃下混炼30min,冷却至室温,经粉碎得到用于指纹传感器感应层的环氧塑封料。经测得,本实施例该塑封料的介电常数为27(1kHz),损耗为0.028,热膨胀系数为CTE1:25ppm/℃,CTE2:50ppm/℃。
实施例4
本实施例提供了一种环氧塑封料及其制备方法。所述环氧塑封料包括下述方法中所述的组分及其含量:
S41.制备石墨烯包覆钛酸钡杂化颗粒:
称取5.0g 1um球形钛酸钡(BT)填料分散在100ml水和乙醇的溶液中,超声分散,滴入甲酸调节PH值至4~5,加入1.0gγ-氨丙基三乙氧基硅烷,110℃回流反应8h,分离、洗涤、干燥待用;然后配制0.2mg/ml的石墨烯分散液,滴入搅拌的改性钛酸钡(10mg/ml)的分散液中,至上清液变得澄清,静置将得到的沉淀用无水乙醇洗涤、烘干得到粉体,将该粉体在600℃下处理4h,得到高介电无机填料;
S42.称取脂肪族缩水甘油醚环氧树脂20g、联苯酚醛树脂20g、高介电填料40g、底介电填料SiO2(800nm)20g在150℃经双辊炼胶机混炼20min;
S43.然后加入0.5g偶联剂γ-疏丙基三乙氧基硅烷和γ-疏丙基三甲氧基硅烷,5g聚胺酯,0.5g润滑脂和5g氢氧化铝和氢氧化镁在100℃混炼10min;
S44.最后加入15g 4,4-二氨基二环己基甲烷和0.25g 2-甲基咪唑和2-乙基-4-甲基咪唑140℃下混炼20min,冷却至室温,经粉碎得到用于指纹传感器感应层的环氧塑封料。经测得,本实施例该塑封料的介电常数为30(1kHz),损耗为0.03,热膨胀系数为CTE1:30ppm/℃,CTE2:55ppm/℃。
实施例5
本实施例提供了一种环氧塑封料及其制备方法。所述环氧塑封料包括下述方法中所述的组分及其含量:
S51.制备石墨烯包覆钛酸钡杂化颗粒:
称取5.0g 20nm球形钛酸钡(BT)填料分散在100ml水和乙醇的溶液中,超声分散,滴入乙酸调节PH值至4~5,加入1.5gγ-氨丙基三乙氧基硅烷,110℃回流反应12h,分离、洗涤、干燥待用;然后配制0.2mg/ml的石墨烯分散液,滴入搅拌的改性钛酸钡(10mg/ml)的分散液中,至上清液变得澄清,静置将得到的沉淀用无水乙醇洗涤、烘干得到粉体,将该粉体在300℃下处理6h,得到高介电无机填料;
S52.称取脂肪族缩水甘油醚环氧树脂10g、双酚F型环氧树脂10g、联苯酚醛树脂20g、高介电填料50g、底介电填料SiO2(100nm)30g在80℃经双辊炼胶机混炼60min;
S53.然后加入0.5g偶联剂γ-疏丙基三乙氧基硅烷和γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷,5g聚胺酯,0.5g润滑脂和5g氢氧化铝在80℃混炼60min;
S54.最后加入15g 4,4-二氨基二环己基甲烷和0.25g 2-甲基咪唑和2-乙基-4-甲基咪唑160℃下混炼5min,冷却至室温,经粉碎得到环氧塑封料。经测得,本实施例该塑封料的介电常数为35(1kHz),损耗为0.035,热膨胀系数为CTE1:35ppm/℃,CTE2:50ppm/℃。
实施例6
本实施例提供了一种环氧塑封料及其制备方法。所述环氧塑封料包括下述方法中所述的组分及其含量:
S61.制备石墨烯包覆钛酸钡杂化颗粒:
称取5.0g 1μm球形钛酸钡(BT)填料分散在100ml水和乙醇的溶液中,超声分散,滴入乙酸调节PH值至4~5,加入0.5gγ-疏丙基三乙氧基硅烷,100℃回流反应24h,分离、洗涤、干燥待用。然后配制0.2mg/ml的石墨烯分散液,滴入搅拌的改性钛酸钡(10mg/ml)的分散液中,至上清液变得澄清,静置将得到的沉淀用无水乙醇洗涤、烘干得到粉体,将该粉体在800℃下处理1h,得到高介电无机填料;
S62.称取缩水甘油酯型环氧树脂15g、二环戊二烯类酚醛树脂15g、高介电填料30g,低介电填料SiO2(1μm)20g在100℃经双辊炼胶机混炼30min;
S63.然后加入0.5g偶联剂γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷,5g应力吸收剂末端为羟基、氨基、羧基的丁腈橡胶,0.5g润滑脂和5g三聚氰胺氰尿酸盐阻燃剂在140℃混炼15min;
S64.最后加入15g双氰胺和0.25g 2-乙基-4-甲基咪唑120℃下混炼30min,冷却至室温,经粉碎得到环氧塑封料。经测得,本实施例该塑封料的介电常数为25(1kHz),损耗为0.02,热膨胀系数为CTE1:30ppm/℃,CTE2:45ppm/℃。
实施例7
本实施例提供了一种环氧塑封料及其制备方法。所述环氧塑封料包括下述方法中所述的组分及其含量:
S71.制备石墨烯包覆钛酸钡杂化颗粒:
称取5.0g 100nm球形钛酸钡(BT)填料分散在100ml水和乙醇的溶液中,超声分散,滴入甲酸调节PH值至4-5,加入0.5gγ-氨丙基三乙氧基硅烷,95℃回流反应24h,分离、洗涤、干燥待用;然后配制0.2mg/ml的石墨烯分散液,滴入搅拌的改性钛酸钡(10mg/ml)的分散液中,至上清液变得澄清,静置将得到的沉淀用无水乙醇洗涤、烘干得到粉体,将该粉体在400℃下处理5h,得到高介电无机填料;
S72.称取双酚F型环氧树脂10g、二环戊二烯类酚醛树脂和联苯酚醛树脂8g、高介电填料40g、低介电填料SiO2(400nm)15g在80℃经双辊炼胶机混炼60min;
S73.然后加入0.5g偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷,5g应力吸收剂末端为羟基、氨基、羧基的丁腈橡胶,0.5g硅脂和5g氯化聚乙烯阻燃剂在160℃混炼5min;
S74.最后加入18g双氰胺和0.25g三苯基膦140℃下混炼20min,冷却至室温,经粉碎得到环氧塑封料。经测得,本实施例该塑封料的介电常数为32(1kHz),损耗为0.030,热膨胀系数为CTE1:20ppm/℃,CTE2:45ppm/℃。
本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种环氧塑封料,其特征在于,以环氧塑封料总质量为100%计,包括以下质量百分比的组份:
第一介电无机填料 10-50%
第二介电无机填料 10-80%
环氧树脂 10-50%
酚醛树脂 10-50%
固化剂 10-20%
促凝剂 0.1-0.5%
偶联剂 0.1-1%
应力吸收剂 1-10%
脱模剂 0.1-0.5%
阻燃剂 1-10%;
其中,所述第一介电无机填料的介电值高于所述第二介电无机填料的介电值;所述第一介电无机填料为石墨烯包覆钛酸钡杂化颗粒;
所述石墨烯包覆钛酸钡杂化颗粒按照如下方法制备获得:
将经硅烷偶联剂表面处理后的钛酸钡与氧化石墨烯分散液进行混合处理,固液过滤后经300-800℃还原处理得到核壳结构的石墨烯包覆钛酸钡杂化颗粒。
2.根据权利要求1所述的环氧塑封料,其特征在于:所述第二介电无机填料为球形二氧化硅、氧化铝、氮化硅中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的环氧塑封料,其特征在于:所述石墨烯包覆钛酸钡杂化颗粒为20 nm-1 μm;
所述第二介电无机填料粒径为100 nm-1 μm。
4.根据权利要求1所述的环氧塑封料,其特征在于,所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-巯 丙基三乙氧基硅烷、γ-巯 丙基三甲氧基硅烷中的任一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求1-3、4任一所述的环氧塑封料,其特征在于:所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂中的任一种或两种以上的混合物;和/或
所述酚醛树脂为二环戊二烯类酚醛树脂、联苯酚醛树脂中的任一种或两种。
6.根据权利要求1-3、4任一所述的环氧塑封料,其特征在于:所述固化剂为四氢苯酐、酚醛树脂、双氰胺、4,4-二氨基二环己基甲烷中的任一种或两种以上的混合物;和/或
所述促凝剂为三苯基膦、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑中的任一种或两种以上的混合物;和/或
所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-巯 丙基三乙氧基硅烷、γ-巯 丙基三甲氧基硅烷中的任一种或两种以上的混合物;和/或
所述应力吸收剂为末端为羟基、氨基、羧基任一种的丁腈橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯、苯二甲酸二丁酯中的任一种或两种以上的混合物;和/或
所述脱模剂为石蜡、有机硅油、硅脂、润滑脂中的任一种或两种以上的混合物;和/或
所述阻燃剂为氯化聚乙烯、聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐、氢氧化铝、氢氧化镁中的任一种或两种以上的混合物。
7.一种环氧塑封料的制备方法,包括如下步骤:
按照权利要求1-6任一所述的环氧塑封料所含的组分种类和含量分别称取各组分原料;
将称取的环氧树脂、酚醛树脂、第一介电无机填料、第二介电无机填料进行混炼处理,得到第一混合料;
向所述第一混合料中加入称取的偶联剂、应力吸收剂、脱模剂和阻燃剂进行再次混炼处理,得到第二混合料;
向所述第二混合料中加入固化剂和促凝剂进行混炼处理。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:所述混炼处理的处理温度为80℃-160℃,时间为5-60分钟。
9.权利要求1-6任一所述的环氧塑封料或者由权利要求7-8任一所述的制备方法制备的环氧塑封料在指纹传感器封装、信息终端、数码相机、视频设备或家用电器设备中的应用。
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