CN114437511A - 环氧树脂组合物及其应用、环氧树脂成型材料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及环氧树脂组合物领域，公开了一种环氧树脂组合物及其应用、环氧树脂成型料及其制备方法与应用。该组合物包括13‑15wt％的环氧树脂，5‑6wt％的酚醛树脂，70‑78wt％的无机填料，0.5‑1wt％的脱模剂，0.5‑1wt％的硅烷偶联剂，0.12‑0.3wt％的固化促进剂；固化剂促进剂包含第一固化促进剂和可选地第二固化促进剂；第一固化促进剂为2‑苯基‑4‑甲基咪唑，第二固化促进剂选自1,8‑二氮杂二环(5,4,0)十一碳烯‑7和/或2‑甲基咪唑。该组合物包含特定种类的固化促进剂，使得由该组合物制得的环氧树脂制品具有高的力学性能、高的玻璃化转变温度以及优异的流动性且该组合物具有低的成本。
Description
技术领域
本发明涉及环氧树脂组合物领域，具体涉及一种环氧树脂组合物及其应用、环氧树脂成型材料及其制备方法与应用。
背景技术
随着半导体器件行业的发展和应用领域，对半导体封装材料的封装和性能要求也越来越高，例如封装工艺生产中具备稳定的连续成模性，良好力学性能的封装材料在封装过程中能提升制造效率，降低工艺缺陷出现的几率。而从性能的角度来看：在半导体器件的使用过程中；较高的玻璃化转变温度(Tg)可以满足更多不同条件的工作环境，有效地延长半导体器件的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的半导体封装用环氧树脂的玻璃化转变温度低且力学性能无法满足需求的问题，提供一种环氧树脂组合物及其应用、环氧树脂成型材料及其制备方法与应用，该环氧树脂组合物中包含特定种类的固化促进剂，使得由该环氧树脂组合物制得的环氧树脂具有高的力学性能、高的玻璃化转变温度以及优异的流动性，并且该组合物具有低的成本。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种环氧树脂组合物，其特征在于，所述组合物包括13-15wt％的环氧树脂，5-6wt％的酚醛树脂，70-78wt％的无机填料，0.5-1wt％的脱模剂，0.5-1wt％的硅烷偶联剂，0.12-0.3wt％的固化促进剂；
所述固化剂促进剂包含第一固化促进剂和可选地第二固化促进剂；
所述第一固化促进剂为2-苯基-4-甲基咪唑，所述第二固化促进剂选自1,8-二氮杂二环(5,4,0)十一碳烯-7和/或2-甲基咪唑。
本发明第二方面提供一种环氧树脂成型材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S1、将环氧树脂组合物中的各组分进行熔融混炼，得到混合料；
S2、将所述混合料进行成型，得到所述环氧树脂成型材料；
所述环氧树脂组合物为上述环氧树脂组合物。
本发明第三方面提供由上述制备方法制得的环氧树脂成型材料。
本发明第四方面提供一种上述环氧树脂组合物或环氧树脂成型材料作为半导体封装材料的应用。
通过上述技术方案，本发明提供的环氧树脂组合物及其应用、环氧树脂成型材料及其制备方法与应用获得以下有益的效果：
本发明提供的环氧树脂组合物包含特定种类的固化促进剂，使得该组合物在保证高的开模弯曲模量的前提下，能够显著提高环氧树脂制品的开模弯曲强度、玻璃化转变温度，将该环氧树脂组合物作为半导体封装材料时，能够提高封装工艺稳定的连续成模性，降低缺陷几率的产生，并且显著提升封装工艺的效率。
进一步地，本发明提供的环氧树脂组合物以及环氧树脂成型材料的制备工艺简单，并且具有低的成本。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种环氧树脂组合物，其特征在于，所述组合物包括13-15wt％的环氧树脂，5-6wt％的酚醛树脂，70-78wt％的无机填料，0.5-1wt％的脱模剂，0.5-1wt％的硅烷偶联剂，0.12-0.3wt％的固化促进剂；
所述固化剂促进剂包含第一固化促进剂和可选地第二固化促进剂；
所述第一固化促进剂为2-苯基-4-甲基咪唑，所述第二固化促进剂选自1,8-二氮杂二环(5,4,0)十一碳烯-7和/或2-甲基咪唑。
本发明中，所述环氧树脂组合物包含特定种类的固化促进剂，具体地，选用至少包含2-苯基-4-甲基咪唑的固化促进剂，并且控制组合物中各组分的用量满足上述范围时，能够使得由该组合物制得的环氧树脂制品在保证高的开模弯曲模量的前提下，能够显著提高环氧树脂组合物的开模弯曲强度、玻璃化转变温度，将该环氧树脂组合物作为半导体封装材料时，能够提高封装工艺稳定的连续成模性，降低缺陷几率的产生，并且显著提升封装工艺的效率。
进一步地，所述组合物包括14-14.5wt％的环氧树脂，5.2-5.7wt％的酚醛树脂，74-77wt％的无机填料，0.6-0.8wt％的脱模剂，0.7-0.9wt％的硅烷偶联剂，0.13-0.16wt％的固化促进剂。
根据本发明，以所述固化促进剂的总重量为基准，所述第一固化促进剂的用量为50-100wt％，优选为60-100wt％。具体地，所述第一固化促进剂的用量可以为53wt％、55wt％等在50wt％至100wt％中的任意值。
根据本发明，所述环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂和脂肪族环氧树脂中的至少一种。
本发明中，采用上述特定种类的环氧树脂，能够在保证由环氧树脂组合物制得的环氧树脂制品具有高的玻璃转变温度以及高的流动性的前提下，显著降低生产成本。
进一步地，优选地，所述环氧树脂为邻甲酚醛环氧树脂。
根据本发明，所述酚醛树脂选自苯酚线性酚醛树脂、苯酚线性酚醛树脂衍生物、苯甲酚线性酚醛树脂、苯甲酚线性酚醛树脂衍生物、单羟基萘酚醛树脂、单羟基萘酚醛树脂衍生物、二羟基萘酚醛树脂、二羟基萘酚醛树脂衍生物、对二甲苯与苯酚的缩合物、对二甲苯与萘酚的缩合物和双环戊二烯与苯酚的共聚物中的至少一种。
进一步地，优选地，所述酚醛树脂选自苯酚线性酚醛树脂衍生物和/或苯甲酚线性酚醛树脂衍生物。
根据本发明，所述无机填料选自熔融型二氧化硅粉末、角形二氧化硅粉末、球形二氧化硅粉末、氧化铝粉末和氮化硅粉末中的至少一种，优选为熔融型二氧化碳粉末、角形二氧化硅粉末和氧化铝粉末中的至少一种。
进一步地，所述无机填料的中位粒径为19-24微米。
根据本发明，所述硅烷偶联剂选自3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷和2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷中的至少一种。
本发明中，对于脱模剂的种类没有特别限定，可为本领域常规选择，具体地，所述脱模剂选自巴西棕榈蜡、蒙旦硬蜡、氧化改性聚乙烯蜡、单甘脂和有机合成蜡中的至少一种。
本发明的一个具体实施方式中，所述组合物还包括0.2-0.6wt％的气相白炭黑。本发明中，在环氧树脂组合物中添加气相白炭黑能够提高无机填料在环氧树脂组合物中的分散性。
进一步地，所述组合物还包括0.4-0.5wt％的气相白炭黑。
本发明的一个具体实施方式中，所述组合物还包括0.2-0.5wt％的阻燃剂。
本发明中，在环氧树脂组合物中添加上述特定用量的阻燃剂能够在不降低环氧树脂制品的力学性能、玻璃转变温度以及流动性的前提下，显著改善环氧树脂制品的阻燃性。
进一步，所述组合物还包括0.3-0.4wt％的阻燃剂。
本发明中，所述阻燃剂为溴代环氧树脂和三氧化二锑的混合物。
本发明中，对于阻燃剂中溴代环氧树脂和三氧化二锑的用量没有特别限定，优选地，溴代环氧树脂与三氧化二锑的重量比为4-6：1，优选为4.5：1时，能够使得由所述环氧树脂组合物制得的环氧树脂制品兼具高的力学性能、高的玻璃化转变温度、高的流动性以及高的阻燃性。
本发明的一个具体实施方式中，所述组合物还包括0.2-0.5wt％，优选为0.3-0.4wt％的着色剂。
本发明中，对于着色剂的种类没有特别的限定，例如，所述着色剂为炭黑。
本发明第二方面提供一种环氧树脂成型材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S1、将环氧树脂组合物中的各组分进行熔融混炼，得到混合料；
S2、将所述混合料进行成型，得到所述环氧树脂成型材料；
所述环氧树脂组合物为上述环氧树脂组合物。
本发明第二方面中制备环氧树脂成型材料的原料采用本发明前述第一方面中所述的组合物，第二方面中所涉及的环氧树脂、酚醛树脂、无机填料、脱模剂、偶联剂、固化促进剂、可选地气相白炭黑、可选地阻燃剂和可选地着色剂一起形成本发明第一方面中所述的环氧树脂组合物，因此，本发明第二方面中的原料组成的种类均与本发明第一方面中所述的种类完全相同，为了避免重复，本发明在该第二方面中不再赘述，本领域技术人员不应理解为对本发明的限制。
根据本发明，步骤S1中，所述熔融混炼的条件包括：混炼温度为75-85℃，混炼时间为7-9min。
本发明中，可以采用本领域中常规的加工设备进行所述熔融混炼，例如，双辊开炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、捏合机、搅拌器等加工设备。
本发明中，对于成型的条件没有特别限定，只要能制得满足形状等需求的环氧树脂成型材料即可。
本发明第三方面提供一种由上述制备方法制得的环氧树脂成型材料。
本发明第四方面提供一种环氧树脂组合物或环氧树脂成型材料作为半导体封装材料的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，
胶化时间：热板法，将电热板加热到175±1℃，取0.3-0.5g成型材料样品的粉料放在电热板上，粉料逐渐由流体变成胶态时为终点，读出所需时间；
螺旋流动长度：取成型材料样品的粉料20±5g进行测试；将取得的粉末状树脂产品投入注塑机，在注射压力为60bar、注射时间为15s的条件下，将物料注射进175℃的特制螺旋测试模具中。在经过120s的固化后，树脂产品硬化成型并取出，读取螺旋流动长度；
Tg：把成型材料样品在175℃/25MPa条件下制成直径3mm，高6mm的样块，然后在175℃/6h的条件下进行固化后，利用美国TA公司的热机械分析仪TMA测试，测试条件为：温度为20-300℃，升温速率为10℃/min；
开模弯曲强度和开模弯曲模量：取110g粉末状环氧树脂组合物投入注塑机，在注射压力为60bar、注射时间为15s的条件下，将物料注射进175℃的特制弯曲强度测试模具中制成15.41*10.78*120mm规格样块，在经过120s的固化后，树脂产品硬化成型，在15s内迅速将热固化成型样品取出并放置在万能试验机测试区域；开启压力测试；
阻燃性：把成型材料样品在175℃/25MPa条件下制成1/16英寸厚度的样块，然后在175℃/6h的条件下进行固化后，通过垂直燃烧法按GB4609-84进行阻燃测试；
环氧树脂：邻甲酚醛环氧树脂：ICI粘度(P，150℃/400HZ)：2-4，环氧当量(g/eq)：195-205，购自济南圣泉；
苯酚线性酚醛：ICI粘度(P，150℃/400HZ)：1.4-2.1，羟基当量(g/eq)：104-109，购自济南圣泉；
无机填料：角形二氧化硅粉末，中值粒径19-24微米，购自江苏联瑞；
脱模剂：巴西棕榈蜡与单甘脂的混合物，其中巴西棕榈蜡与单甘脂的重量比为4.5：1；
固化促进剂I：2-苯基-4-甲基咪唑；
固化促进剂II：2-甲基咪唑；
固化促进剂III：1,8-二氮杂二环(5,4,0)十一碳烯-7；
阻燃剂I：三氧化二锑；
阻燃剂II：溴代环氧树脂和三氧化二锑的混合物，二者的重量比为4.5:1；
实施例以及对比例所用其他原料均为市售品。
实施例以及对比例
S1、将环氧树脂、酚醛树脂、无机填料、脱模剂、硅烷偶联剂、第一固化促进剂、第二固化促进剂、气相白炭黑、阻燃剂、着色剂在75℃下熔融混炼8.3min，得到混合料；
S2、将所述混合料进行成型，得到环氧树脂成型材料，其中，对于环氧树脂、酚醛树脂、无机填料、脱模剂、硅烷偶联剂、第一固化促进剂、第二固化促进剂、气相白炭黑、阻燃剂、着色剂的具体用量以及种类如表1所示。
表1(wt％)
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | |
| 环氧树脂-1 | 14.3 | 14.5 | 14 | 15 | 14 | 14 |
| 环氧树脂-2 | ||||||
| 酚醛树脂 | 5.5 | 5.7 | 5.2 | 6 | 5.5 | 5.5 |
| 无机填料 | 75 | 77 | 74 | 78 | 75 | 75 |
| 脱模剂 | 0.7 | 0.8 | 0.6 | 0.5 | 0.7 | 0.7 |
| 固化促进剂I | 0.15 | 0.16 | 0.13 | 0.2 | 0.08 | 0.08 |
| 固化促进剂II | - | - | - | 0.07 | 0.04 | |
| 固化促进剂III | - | - | - | - | - | 0.03 |
| 占比* | 100％ | 100％ | 100％ | 100％ | 53％ | 53％ |
| 偶联剂 | 0.8 | 0.9 | 0.7 | 1 | 0.8 | 0.8 |
| 气相白炭黑 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 阻燃剂I | 1.2 | 1.4 | 0.8 | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
| 阻燃剂II | 0.3 | 0.4 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 着色剂 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
占比*：第一固化促进剂2-苯基-4-甲基咪唑在固化剂促进剂总用量中的比例，wt％。
表1(续)
| 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | 对比例5 | |
| 环氧树脂 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
| 酚醛树脂 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 |
| 无机填料 | 74 | 74 | 74 | 74 | 74 |
| 脱模剂 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
| 固化促进剂I | 0.1 | 0.35 | |||
| 固化促进剂II | 0.15 | 0.08 | |||
| 固化促进剂III | 0.15 | 0.07 | |||
| 占比* | 0％ | 0％ | 100％ | 0％ | 0％ |
| 偶联剂 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 气相白炭黑 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 阻燃剂I | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 阻燃剂II | |||||
| 着色剂 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
占比*：第一固化促进剂2-苯基-4-甲基咪唑在固化剂促进剂总用量中的比例，wt％。
测试例
对实施例以及对比例制得的环氧树脂成型材料的胶化时间、螺旋流动长度、Tg、开模弯曲强度以及开模弯曲模量进行测试，测试结果如表2所示。
表2
| 项目 | 胶化时间/s | 螺旋流动长度/cm | Tg/℃ | 开模强度/MPa | 开模模量/GPa |
| 实施例1 | 21 | 104 | 161.4 | 56.28 | 0.93 |
| 实施例2 | 21 | 100 | 161.8 | 56.21 | 0.95 |
| 实施例3 | 22 | 105 | 161.5 | 55.47 | 0.92 |
| 实施例4 | 18 | 90 | 160.9 | 51.12 | 0.90 |
| 实施例5 | 20 | 98 | 155.4 | 45.38 | 0.94 |
| 实施例6 | 20 | 98 | 156.1 | 46.91 | 0.90 |
| 对比例1 | 20 | 92 | 150.6 | 35.90 | 0.96 |
| 对比例2 | 20 | 92 | 150.1 | 31.36 | 0.82 |
| 对比例3 | 25 | 112 | 158.2 | 51.54 | 0.92 |
| 对比例4 | 15 | 82 | 161.6 | 52.89 | 0.98 |
| 对比例5 | 22 | 90 | 151.3 | 34.81 | 0.91 |
由实施例1-7与对比例1-4的测试结果比较可以看出，本发明所述环氧树脂组合物具有较好的力学性能，较高的玻璃化转变温度(Tg)，且具有较好的流动性。可以满足半导体器件在封装工艺中的稳定性，降低工艺中出现缺陷的几率，提升封装工艺的效率，更高的玻璃化转变温度(Tg)能提高传统封装材料在使用过程中的可靠性。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种环氧树脂组合物，其特征在于，所述组合物包括13-15wt％的环氧树脂，5-6wt％的酚醛树脂，70-78wt％的无机填料，0.5-1wt％的脱模剂，0.5-1wt％的硅烷偶联剂，0.12-0.3wt％的固化促进剂；
所述固化剂促进剂包含第一固化促进剂和可选地第二固化促进剂；
所述第一固化促进剂为2-苯基-4-甲基咪唑，所述第二固化促进剂选自1,8-二氮杂二环(5,4,0)十一碳烯-7和/或2-甲基咪唑。
2.根据权利要求1所述的环氧树脂组合物，其中，所述组合物包括14-14.5wt％的环氧树脂，5.2-5.7wt％的酚醛树脂，74-77wt％的无机填料，0.6-0.8wt％的脱模剂，0.7-0.9wt％的硅烷偶联剂，0.13-0.16wt％的固化促进剂。
3.根据权利要求1或2所述的环氧树脂组合物，其中，以所述固化促进剂的总重量为基准，所述第一固化促进剂的用量为50-100wt％，优选为60-100wt％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的环氧树脂组合物，其中，所述环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂和脂肪族环氧树脂中的至少一种；
优选地，所述酚醛树脂选自苯酚线性酚醛树脂、苯酚线性酚醛树脂衍生物、苯甲酚线性酚醛树脂、苯甲酚线性酚醛树脂衍生物、单羟基萘酚醛树脂、单羟基萘酚醛树脂衍生物、二羟基萘酚醛树脂、二羟基萘酚醛树脂衍生物、对二甲苯与苯酚的缩合物、对二甲苯与萘酚的缩合物和双环戊二烯与苯酚的共聚物中的至少一种；
优选地，所述无机填料选自熔融型二氧化硅粉末、角形二氧化硅粉末、球形二氧化硅粉末、氧化铝粉末和氮化硅粉末中的至少一种，优选为熔融型二氧化碳粉末和/或角形二氧化硅粉末；
优选地，所述无机填料的中位粒径为19-24微米；
优选地，所述硅烷偶联剂选自3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷和2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷中的至少一种。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的环氧树脂组合物，其中，所述组合物还包括0.2-0.6wt％，优选为0.4-0.5wt％的气相白炭黑；
优选地，所述组合物还包括1-2wt％，优选为1.6-1.8wt％的阻燃剂；
优选地，所述组合物还包括0.2-0.5wt％，优选为0.3-0.4wt％的着色剂。
6.根据权利要求5所述的环氧树脂组合物，其中，所述阻燃剂为溴代环氧树脂和三氧化二锑的混合物；
优选地，所述溴代环氧树脂与所述三氧化二锑的重量比为4-6：1。
7.一种环氧树脂成型材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S1、将环氧树脂组合物中的各组分进行熔融混炼，得到混合料；
S2、将所述混合料进行成型，得到所述环氧树脂成型材料；
所述环氧树脂组合物为权利要求1-6中任意一项所述的环氧树脂组合物。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，步骤S1中，所述熔融混炼的条件包括：混炼温度为75-85℃，混炼时间为7-9min。
9.由权利要求7或8所述的制备方法制得的环氧树脂成型材料。
10.权利要求1-5中任意一项所述的环氧树脂组合物或权利要求9所述的环氧树脂成型材料作为半导体封装材料的应用。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103421274A (zh) * | 2012-05-25 | 2013-12-04 | 汉高华威电子有限公司 | 一种电子封装用环氧树脂组合物及其制备方法 |
| CN105462173A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-04-06 | 科化新材料泰州有限公司 | 一种环保型环氧树脂组合物及其制备方法 |
| CN106589827A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-04-26 | 科化新材料泰州有限公司 | 一种储存性良好的环保型环氧树脂组合物及其制备方法 |
| CN107924886A (zh) * | 2015-09-02 | 2018-04-17 | 日立化成株式会社 | 树脂组合物、固化物、密封用膜及密封结构体 |
| CN109890894A (zh) * | 2016-11-02 | 2019-06-14 | 住友电木株式会社 | 环氧树脂组合物和结构体 |
| CN110922741A (zh) * | 2018-09-04 | 2020-03-27 | 味之素株式会社 | 树脂组合物 |
| CN112409757A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-26 | 江苏科化新材料科技有限公司 | 一种高功率模块封装用高导热环氧塑封料及其制备方法 |
-
2021
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103421274A (zh) * | 2012-05-25 | 2013-12-04 | 汉高华威电子有限公司 | 一种电子封装用环氧树脂组合物及其制备方法 |
| CN107924886A (zh) * | 2015-09-02 | 2018-04-17 | 日立化成株式会社 | 树脂组合物、固化物、密封用膜及密封结构体 |
| CN105462173A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-04-06 | 科化新材料泰州有限公司 | 一种环保型环氧树脂组合物及其制备方法 |
| CN109890894A (zh) * | 2016-11-02 | 2019-06-14 | 住友电木株式会社 | 环氧树脂组合物和结构体 |
| CN106589827A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-04-26 | 科化新材料泰州有限公司 | 一种储存性良好的环保型环氧树脂组合物及其制备方法 |
| CN110922741A (zh) * | 2018-09-04 | 2020-03-27 | 味之素株式会社 | 树脂组合物 |
| CN112409757A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-26 | 江苏科化新材料科技有限公司 | 一种高功率模块封装用高导热环氧塑封料及其制备方法 |
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