CN109535612A - 一种计算机用芯片封装材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种计算机用芯片封装材料，属于计算机技术领域，解决了现有的计算机芯片封装材料散热性能不好，从而导致芯片过热，影响了芯片的使用的寿命的问题；包括以下按照重量份的原料：丙烯乙氧基醚10‑15份、丁二醇12‑20份、钛白粉15‑18份、白炭黑1‑6份、二氧化钛15‑25份、抗氧剂1‑1.5份、四丙氟橡胶20‑40份、防老剂1‑5份，本发明制备的产品具有优异的氧化安定性，能够在高温环境下具有抗氧化性，同时散热性能优越，延长了计算机芯片的使用寿命，具有广阔的市场前景。

Description

一种计算机用芯片封装材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体是一种计算机用芯片封装材料及其制备方法。
背景技术
芯片，或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、晶片/芯片(chip)在电子学中是一种把电路(主要包括半导体设备，也包括被动组件等)小型化的方式，并时常制造在半导体晶圆表面上，安装半导体集成电路芯片用的外壳，起到安装、固定、密封、保护芯片和增强芯片的电热性能的作用，同事还是沟通芯片内部与外部电路的枢纽，芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接；因此封装对芯片起到重要的作用，也影响着计算机的正常运行。
但是现有的计算机芯片封装材料散热性能不好，从而导致芯片过热，影响了芯片的使用的寿命，因此我们提出一种计算机用芯片封装材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种计算机用芯片封装材料及其制备方法，以解决现有的计算机芯片封装材料散热性能不好，从而导致芯片过热，影响了芯片的使用的寿命的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种计算机用芯片封装材料，包括以下按照重量份的原料：丙烯乙氧基醚10-15份、丁二醇12-20份、钛白粉15-18份、白炭黑1-6份、二氧化钛15-25份、抗氧剂1-1.5份、四丙氟橡胶20-40份、防老剂1-5份。
作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：丙烯乙氧基醚11-14份、丁二醇13-18份、钛白粉16-17份、白炭黑2-5份、二氧化钛16-20份、抗氧剂1.1-1.4份、四丙氟橡胶21-30份、防老剂2-4份。
作为本发明再进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：丙烯乙氧基醚12份、丁二醇15份、钛白粉16.5份、白炭黑3份、二氧化钛17份、抗氧剂1.3份、四丙氟橡胶22份、防老剂3份。
作为本发明再进一步的方案：所述抗氧剂为N-苄胺苯二胺、抗氧剂BHT和T501抗氧剂中的一种或多种混合物。
作为本发明再进一步的方案：所述防老剂为防老剂264和防老剂4010的混合物，且所述防老剂264和防老剂4010的质量比为1-3:1-1.5。
所述计算机用芯片封装材料的制备方法，步骤如下：
1)称取钛白粉和白炭黑，加入至其体积3倍的醋酸溶液中，醋酸的浓度为10g/L，搅拌混合反应25-40min，然后将混合物放入超声处理器中，在55-65℃下超声处理30min，将混合物取出静置冷却，取下层沉淀，获得混合组分A；
2)称取四丙氟橡胶和防老剂，研磨后过300目筛，然后将混合物放入球磨机内，球磨溶液为乙醇，球磨时间为30min，球磨结束后得到混合组分B；
3)称取丙烯乙氧基醚、二氧化钛和抗氧剂，然后加入密炼机中，混炼时间为20-25min，将向混合物中加入丁二醇，得到混合组分C；
4)将混合组分A、混合组分B和混合组分C放入反应釜内充分混合搅拌后反应，反应温度为120℃，搅拌速度为100-120r/min，反应后加入真空脱泡机中脱泡处理3小时，然后在90-100℃固化处理，降至室温，得成。
所述计算机用芯片封装材料在制备芯片封装产品中的用途。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备的产品具有优异的氧化安定性，能够在高温环境下具有抗氧化性，同时散热性能优越，延长了计算机芯片的使用寿命，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种计算机用芯片封装材料，包括以下按照重量份的原料：丙烯乙氧基醚10份、丁二醇12份、钛白粉15份、白炭黑1份、二氧化钛15份、抗氧剂1份、四丙氟橡胶20份、防老剂1份。
所述抗氧剂为N-苄胺苯二胺。
所述防老剂为防老剂264和防老剂4010的混合物，且所述防老剂264和防老剂4010的质量比为1:1。
所述计算机用芯片封装材料的制备方法，步骤如下：
1)称取钛白粉和白炭黑，加入至其体积3倍的醋酸溶液中，醋酸的浓度为10g/L，搅拌混合反应25min，然后将混合物放入超声处理器中，在55℃下超声处理30min，将混合物取出静置冷却，取下层沉淀，获得混合组分A；
2)称取四丙氟橡胶和防老剂，研磨后过300目筛，然后将混合物放入球磨机内，球磨溶液为乙醇，球磨时间为30min，球磨结束后得到混合组分B；
3)称取丙烯乙氧基醚、二氧化钛和抗氧剂，然后加入密炼机中，混炼时间为20min，将向混合物中加入丁二醇，得到混合组分C；
4)将混合组分A、混合组分B和混合组分C放入反应釜内充分混合搅拌后反应，反应温度为120℃，搅拌速度为100r/min，反应后加入真空脱泡机中脱泡处理3小时，然后在90℃固化处理，降至室温，得成。
实施例2
一种计算机用芯片封装材料，包括以下按照重量份的原料：丙烯乙氧基醚15份、丁二醇20份、钛白粉18份、白炭黑6份、二氧化钛25份、抗氧剂1.5份、四丙氟橡胶40份、防老剂5份。
所述抗氧剂为N-苄胺苯二胺和抗氧剂BHT的混合物，且N-苄胺苯二胺和抗氧剂BHT的质量比为1：3。
所述防老剂为防老剂264和防老剂4010的混合物，且所述防老剂264和防老剂4010的质量比为1:1.5。
所述计算机用芯片封装材料的制备方法，步骤如下：
1)称取钛白粉和白炭黑，加入至其体积3倍的醋酸溶液中，醋酸的浓度为10g/L，搅拌混合反应40min，然后将混合物放入超声处理器中，在65℃下超声处理30min，将混合物取出静置冷却，取下层沉淀，获得混合组分A；
2)称取四丙氟橡胶和防老剂，研磨后过300目筛，然后将混合物放入球磨机内，球磨溶液为乙醇，球磨时间为30min，球磨结束后得到混合组分B；
3)称取丙烯乙氧基醚、二氧化钛和抗氧剂，然后加入密炼机中，混炼时间为25min，将向混合物中加入丁二醇，得到混合组分C；
4)将混合组分A、混合组分B和混合组分C放入反应釜内充分混合搅拌后反应，反应温度为120℃，搅拌速度为120r/min，反应后加入真空脱泡机中脱泡处理3小时，然后在100℃固化处理，降至室温，得成。
实施例3
一种计算机用芯片封装材料，包括以下按照重量份的原料：包括以下按照重量份的原料：丙烯乙氧基醚11份、丁二醇13份、钛白粉16份、白炭黑2份、二氧化钛16份、抗氧剂1.1份、四丙氟橡胶21份、防老剂2份。
所述抗氧剂为N-苄胺苯二胺、抗氧剂BHT和T501抗氧剂的混合物，且N-苄胺苯二胺、抗氧剂BHT和T501抗氧剂的质量比为1:2:3。
所述防老剂为防老剂264和防老剂4010的混合物，且所述防老剂264和防老剂4010的质量比为3:1。
所述计算机用芯片封装材料的制备方法，步骤如下：
1)称取钛白粉和白炭黑，加入至其体积3倍的醋酸溶液中，醋酸的浓度为10g/L，搅拌混合反应40min，然后将混合物放入超声处理器中，在565℃下超声处理30min，将混合物取出静置冷却，取下层沉淀，获得混合组分A；
2)称取四丙氟橡胶和防老剂，研磨后过300目筛，然后将混合物放入球磨机内，球磨溶液为乙醇，球磨时间为30min，球磨结束后得到混合组分B；
3)称取丙烯乙氧基醚、二氧化钛和抗氧剂，然后加入密炼机中，混炼时间为22min，将向混合物中加入丁二醇，得到混合组分C；
4)将混合组分A、混合组分B和混合组分C放入反应釜内充分混合搅拌后反应，反应温度为120℃，搅拌速度为105r/min，反应后加入真空脱泡机中脱泡处理3小时，然后在97.5℃固化处理，降至室温，得成。
实施例4
一种计算机用芯片封装材料，包括以下按照重量份的原料：丙烯乙氧基醚14份、丁二醇18份、钛白粉17份、白炭黑5份、二氧化钛20份、抗氧剂1.4份、四丙氟橡胶30份、防老剂4份。
所述抗氧剂为抗氧剂BHT。
所述防老剂为防老剂264和防老剂4010的混合物，且所述防老剂264和防老剂4010的质量比为2:1.25。
所述计算机用芯片封装材料的制备方法，步骤如下：
1)称取钛白粉和白炭黑，加入至其体积3倍的醋酸溶液中，醋酸的浓度为10g/L，搅拌混合反应33min，然后将混合物放入超声处理器中，在60℃下超声处理30min，将混合物取出静置冷却，取下层沉淀，获得混合组分A；
2)称取四丙氟橡胶和防老剂，研磨后过300目筛，然后将混合物放入球磨机内，球磨溶液为乙醇，球磨时间为30min，球磨结束后得到混合组分B；
3)称取丙烯乙氧基醚、二氧化钛和抗氧剂，然后加入密炼机中，混炼时间为21min，将向混合物中加入丁二醇，得到混合组分C；
4)将混合组分A、混合组分B和混合组分C放入反应釜内充分混合搅拌后反应，反应温度为120℃，搅拌速度为102r/min，反应后加入真空脱泡机中脱泡处理3小时，然后在90.6℃固化处理，降至室温，得成。
实施例5
一种计算机用芯片封装材料，包括以下按照重量份的原料：丙烯乙氧基醚12份、丁二醇15份、钛白粉16.5份、白炭黑3份、二氧化钛17份、抗氧剂1.3份、四丙氟橡胶22份、防老剂3份。
所述抗氧剂为N-苄胺苯二胺、抗氧剂BHT和T501抗氧剂的混合物，且抗氧剂为N-苄胺苯二胺、抗氧剂BHT和T501抗氧剂的质量比为1:3:1。
所述防老剂为防老剂264和防老剂4010的混合物，且所述防老剂264和防老剂4010的质量比为2.1:1.4。
所述计算机用芯片封装材料的制备方法，步骤如下：
1)称取钛白粉和白炭黑，加入至其体积3倍的醋酸溶液中，醋酸的浓度为10g/L，搅拌混合反应36min，然后将混合物放入超声处理器中，在58℃下超声处理30min，将混合物取出静置冷却，取下层沉淀，获得混合组分A；
2)称取四丙氟橡胶和防老剂，研磨后过300目筛，然后将混合物放入球磨机内，球磨溶液为乙醇，球磨时间为30min，球磨结束后得到混合组分B；
3)称取丙烯乙氧基醚、二氧化钛和抗氧剂，然后加入密炼机中，混炼时间为21min，将向混合物中加入丁二醇，得到混合组分C；
4)将混合组分A、混合组分B和混合组分C放入反应釜内充分混合搅拌后反应，反应温度为120℃，搅拌速度为107r/min，反应后加入真空脱泡机中脱泡处理3小时，然后在94℃固化处理，降至室温，得成。
对比例1
与实施例5相比，原料中不含有抗氧剂，其他与实施例5相同。
对比例2
与实施例5相比，原料中不含有防老剂，其他与实施例5相同。
对实施例1-5、对比例1-2所制备的计算机用芯片封装材料和市售产品(产品为PT8211-S)进行性能测试，本发明采方法是试样在600℃高温环境下，通入恒压干燥的空气，试验300h，通过测定试样重量的的减少值，来表示产品的氧化安定性，同时通过测定产品的酸值辅助判定产品的抗氧化性能；使用该方法评价所述产品，测试结果如表1所示。
表1性能测试表
组别 600℃重量变化(mg/cm<sup>2</sup>) 总酸值gKOH/g
实施例1 0.112 0.082
实施例2 0.115 0.075
实施例3 0.113 0.078
实施例4 0.116 0.082
实施例5 0.103 0.071
对比例1 0.123 0.15
对比例2 0.124 0.13
市售产品 0.231 1.55
另外，从实施例5与对比例1的数据对比中可以看出，本发明通过加入氧化剂，有利于提高计算机用芯片封装材料的氧化安定性。
另外，从实施例5与对比例2的数据对比中可以看出，本发明通过加入防老剂，有利于提高计算机用芯片封装材料的氧化安定性。
对实施例1-5、对比例1-2所制备的计算机用芯片封装材料和市售产品进行性能测试，将本发明实施例1-5、对比例1-2所制备的计算机用芯片封装材料制成的芯片与市售产品进行温度对比试验，测试结果如表2所示。
表2性能测试表
组别 初始温度(℃) 持续加热1h后温度(℃)
实施例1 35 37.3
实施例2 35 37.6
实施例3 35 37.5
实施例4 35 37.2
实施例5 35 36.1
对比例1 35 45
对比例2 35 46.13
市售产品 35 51.55
从实施例1-5与对比例1-2的数据对比中可以看出，本发明通过加入防老剂和抗氧化剂，有利于提高计算机用芯片封装材料的散热性能，避免了计算机用芯片表面升温过快造成的计算机用芯片使用寿命缩短。
从以上结果中可以看出，本发明制备的计算机用芯片封装材料具有优异的氧化安定性，能够在长期储存或长期高温下使用时抵抗热和氧化作用，保持其性质不发生永久变化，同时也能够起到延长计算机用芯片封装材料使用寿命的作用，适应电力变压器大容量、超高电压等级的发展方向，具有广阔的市场前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种计算机用芯片封装材料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：丙烯乙氧基醚10-15份、丁二醇12-20份、钛白粉15-18份、白炭黑1-6份、二氧化钛15-25份、抗氧剂1-1.5份、四丙氟橡胶20-40份、防老剂1-5份。
2.根据权利要求1所述的计算机用芯片封装材料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：丙烯乙氧基醚11-14份、丁二醇13-18份、钛白粉16-17份、白炭黑2-5份、二氧化钛16-20份、抗氧剂1.1-1.4份、四丙氟橡胶21-30份、防老剂2-4份。
3.根据权利要求1所述的计算机用芯片封装材料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：丙烯乙氧基醚12份、丁二醇15份、钛白粉16.5份、白炭黑3份、二氧化钛17份、抗氧剂1.3份、四丙氟橡胶22份、防老剂3份。
4.根据权利要求1所述的计算机用芯片封装材料，其特征在于，所述抗氧剂为N-苄胺苯二胺、抗氧剂BHT和T501抗氧剂中的一种或多种混合物。
5.根据权利要求1所述的计算机用芯片封装材料，其特征在于，所述防老剂为防老剂264和防老剂4010的混合物。
6.根据权利要求5所述的计算机用芯片封装材料，其特征在于，所述防老剂264和防老剂4010的质量比为1-3:1-1.5。
7.如权利要求1-6任一所述的计算机用芯片封装材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
1)称取钛白粉和白炭黑，加入至其体积3倍的醋酸溶液中，醋酸的浓度为10g/L，然后将混合物放入超声处理器中，在55-65℃下超声处理30min，将混合物取出静置冷却，取下层沉淀，获得混合组分A；
2)称取四丙氟橡胶和防老剂，研磨后过300目筛，然后将混合物放入球磨机内，球磨溶液为乙醇，球磨时间为30min，球磨结束后得到混合组分B；
3)称取丙烯乙氧基醚、二氧化钛和抗氧剂，然后加入密炼机中，混炼时间为20-25min，将向混合物中加入丁二醇，得到混合组分C；
4)将混合组分A、混合组分B和混合组分C放入反应釜内充分混合搅拌后反应，反应后加入真空脱泡机中脱泡处理3小时，然后在90-100℃固化处理，降至室温，得成。
8.根据权利要求7所述的计算机用芯片封装材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，搅拌混合反应25-40min。
9.根据权利要求7所述的计算机用芯片封装材料的制备方法，其特征在于，步骤4)中，反应温度为120℃，搅拌速度为100-120r/min。
10.如权利要求1-6任一所述的计算机用芯片封装材料在制备芯片封装产品中的用途。
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