TWI678414B - 製造水性包覆材料的組合物 - Google Patents

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Abstract

藉由如本案說明書及請求項所揭露的組合物，可獲得具有改善流動特性的水性磷酸鹽黏固劑包覆材料。由於流動行為的改善，可以觀察到由該組合物形成的水力硬化之包覆對以該包覆封裝之電子組件之表面的黏附改善。

Description

製造水性包覆材料的組合物
本發明係關於一種組合物，其可以藉由必要時與水混合而轉變成水性水力可硬化製劑，該水性水力可硬化製劑可以用作包覆材料。該水性包覆材料可以用於製造電子組件之水力硬化之包覆。
粉末狀組合物及可以由其製造的呈磷酸鹽黏固劑形式之水性包覆材料例如在WO2015/193035 A1中有揭示。
由此類水性磷酸鹽黏固劑包覆材料製造的電子組件之封裝特別適用於電絕緣及在操作期間自電子組件向外部散熱。由水性水力硬化之包覆材料形成的最終封裝應與對應電子組件之一或多個表面，例如與半導體模組中不同組件之表面且因此與多種不同材料表面具有良好黏附性。就此而言，作為與組件表面緊密接觸之條件，以及就水性包覆材料之加工及施用特性而言，水性包覆材料之良好流動特性極為重要。
意外的是，以下本發明之揭示內容顯示且自其可以推斷，藉由添加某些脲化合物降低黏度，出乎意料地改善水性磷酸鹽黏固劑包覆材料之流動特性。作為流動行為改善之結果，可以觀察到由有該添加之水性磷酸鹽黏固劑包覆材料製造的水力硬化之包覆對以該包覆封裝之電子組件之表面的黏附改善。
本發明係關於一種組合物，其由以下部分組成： (a) 1至30重量%的1至90重量%之磷酸水溶液(H3 PO4 )及/或至少一種選自由以下組成之群的磷酸氫鹽：鈉、鉀、銨、鎂、鈣、鋁、鋅、鐵、鈷及銅之磷酸一氫鹽及磷酸二氫鹽， (b) 1至40重量%的至少一種選自由以下組成之群的化合物：鎂、鈣、鐵、鋅及銅之氧化物、氫氧化物及氧化物水合物， (c) 40至95重量%的至少一種選自由以下組成之群的粒狀填充物：玻璃；鎂、鈣、鋇及鋁之單磷酸鹽、寡聚磷酸鹽及多聚磷酸鹽；硫酸鈣；硫酸鋇；包含鈉、鉀、鈣、鋁、鎂、鐵及/或鋯之簡單及複合矽酸鹽；包含鈉、鉀、鈣、鎂及/或鋯之簡單及複合鋁酸鹽；包含鈉、鉀、鈣、鋁、鎂、鋇及/或鋯之簡單及複合鈦酸鹽；包含鈉、鉀、鈣、鋁及/或鎂之簡單及複合鋯酸鹽；二氧化鋯；二氧化鈦、氧化鋁；氧化矽；碳化矽；氮化鋁；氮化硼及氮化矽， (d) 1至10重量%的至少一種選自由咪唑啶-2-酮、尿囊素及咪唑啶基脲組成之群的脲化合物，及 (e) 0至15重量%的至少一種不同於組分(a)至(d)之組分。
本文中使用之術語「電子組件」除包含被動電子組件外，亦特定地包含半導體模組，且在後一情況下，特定地包含電力電子總成。
半導體模組在本文中應理解為包含至少一個基板(作為電路載體)、至少一個半導體模組(半導體)以及至少一個被動電子組件(若適用)之電子或電力電子總成。該至少一個半導體模組可以單獨地例如已用基於環氧樹脂之包覆部分或完全地預封裝。
基板之實例係IMS基板(絕緣金屬基板)、DCB基板(直接銅連接基板)、AMB基板(活性金屬硬焊基板)、陶瓷基板、金屬陶瓷基板、PCB(印刷電路板)及引線框架。
二極體、LED(發光二極體)、晶粒(半導體晶片)、IGBT(絕緣閘極雙極電晶體、包含絕緣閘極電極之雙極電晶體)、IC(積體電路)及MOSFET(金氧半導體場效電晶體)係半導體模組之實例。該一或多個半導體模組特定地為半導體，其在正常操作期間由於散熱損失而產生大量熱，亦即，其在不包覆及未封裝情況下達到例如100至＞200℃之自毀性溫度。
感測器、底板、冷卻元件、電阻器、電容器、變壓器、節流閥及線圈係被動電子組件之實例。
本文中使用之術語「水力硬化」分別包含在水存在下或在添加水之後的情況。
組分(a)、(b)、(c)、(d)及(e)各自可以包含一種或複數種不同成分，以下又稱為子組分。
佔根據本發明之組合物1至30重量%、較佳2至15重量%的組分(a)係至少一種選自由以下組成之群的物質：1至90重量%之磷酸水溶液(由1至90重量%之磷酸及補足至100重量%之比例之水組成的水溶液)、磷酸一氫鈉、磷酸一氫鉀、磷酸一氫銨、磷酸一氫鎂、磷酸一氫鈣、磷酸一氫鋁、磷酸一氫鋅、磷酸一氫鐵、磷酸一氫鈷、磷酸一氫銅、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨、磷酸二氫鎂、磷酸二氫鈣、磷酸二氫鋁、磷酸二氫鋅、磷酸二氫鐵、磷酸二氫鈷及磷酸二氫銅。換言之，其係1至90重量%的磷酸水溶液及/或至少一種選自由以下組成之群之磷酸氫鹽：鈉、鉀、銨、鎂、鈣、鋁、鋅、鐵、鈷及銅之磷酸一氫鹽及磷酸二氫鹽。詳言之，其係至少一種選自由以下組成之群之磷酸氫鹽：鎂、鉀、鋁及銨之磷酸一氫鹽及磷酸二氫鹽。
在不存在磷酸之情況下，組分(a)或其對應的子組分較佳為固體顆粒，例如包含在至多1 mm範圍內之粒度的固體顆粒。
佔根據本發明之組合物1至40重量%、較佳2至15重量%的組分(b)係至少一種選自由以下組成之群之化合物：鎂、鈣、鐵、鋅及銅之氧化物、氫氧化物及氧化物水合物，特別是至少一種選自由氧化鎂、氧化鐵及氧化鈣組成之群的化合物。氧化鎂尤佳。
組分(b)或其子組分較佳為固體顆粒，例如包含在至多0.3 mm範圍內之粒度的固體顆粒。
佔根據本發明之組合物40至95重量%、較佳65至90重量%的組分(c)係至少一種選自由以下組成之群的粒狀填充物：玻璃；鎂、鈣、鋇及鋁之單磷酸鹽、寡聚磷酸鹽或多聚磷酸鹽；硫酸鈣；硫酸鋇；包含鈉、鉀、鈣、鋁、鎂、鐵及/或鋯之簡單及複合矽酸鹽；包含鈉、鉀、鈣、鎂及/或鋯之簡單及複合鋁酸鹽；包含鈉、鉀、鈣、鋁、鎂、鋇及/或鋯之簡單及複合鈦酸鹽；包含鈉、鉀、鈣、鋁及/或鎂之簡單及複合鋯酸鹽；二氧化鋯；二氧化鈦；氧化鋁；二氧化矽，特別是呈矽酸及石英形式；碳化矽；氮化鋁；氮化硼及氮化矽。矽酸鋯、矽酸及石英較佳。
以上段落提及單磷酸鹽、寡聚磷酸鹽及多聚磷酸鹽；為避免誤解，其係不含氫之磷酸鹽，與組分(a)之磷酸氫鹽相對。
在每種情況下，在以上段落中對簡單及複合矽酸鹽、鋁酸鹽、鈦酸鹽及鋯酸鹽之間進行區別。複合物代表並非錯合化合物，而其實際上係指包含多於一種類型之陽離子的矽酸鹽、鋁酸鹽、鈦酸鹽及鋯酸鹽，諸如矽酸鋁鈉、矽酸鋁鈣、鋯鈦酸鉛等。
組分(c)或其對應的子組分之粒度係在例如20 nm與0.3 mm之間或甚至在20 nm與1 mm之間的範圍內。
佔根據本發明之組合物1至10重量%、較佳3至8重量%的組分(d)係至少一種選自由咪唑啶-2-酮、尿囊素及咪唑啶基脲組成之群的脲組合物，其較佳呈固體顆粒形式，例如包含在至多1 mm範圍內之粒度的固體顆粒形式。咪唑啶-2-酮較佳。
佔根據本發明之組合物0至15重量%、較佳0至8重量%或2至8重量%的組分(e)係至少一種或複數種不同於組分(a)至(d)之組分。實例特定地包含添加劑，諸如緩凝劑(使用壽命延長劑)、消泡劑、濕潤劑及助黏劑。
組分(e)或其對應的子組分較佳為固體顆粒，例如包含在至多0.3 mm或甚至是至多1 mm範圍內之粒度的固體顆粒。可能的情形是，組分(e)並非固體，而例如是液體，或包含非固體、例如液體子組分。
下表示出根據本發明之組合物之較佳實施例的若干實例。
根據本發明之組合物由組分(a)至(e)組成，亦即，組分(a)至(e)之重量份百分比合計為根據本發明之組合物的100重量%。若不包括組分(e)，則組分(a)至(d)之重量份百分比合計為根據本發明之組合物之100重量%。
分別包含組分(a)至(d)或(a)至(e)的根據本發明之組合物可以單組分混合物形式，亦即，以製備完成之組合物形式提供。若組分(a)包含磷酸，則根據本發明之此類單組分組合物只能儲存較短時間，例如僅儲存至多2小時。除包括含磷酸之組分(a)的本發明之單組分組合物之外，根據本發明之單組分組合物較佳以粒狀形式，例如以粉末形式提供。
在根據本發明之單組分粒狀組合物中，組分(a)至(d)或(a)至(e)分別以使得彼此緊密混合之形式，特別是以隨機均勻混合物形式存在。單組分粒狀組合物較佳不展示團塊形成且係自由流動的。
作為以單組分系統形式提供根據本發明之組合物的替代方案，例如在根據本發明之組合物包括含磷酸之組分(a)的情況下，宜以兩組分或多組分系統形式提供根據本發明之組合物。
為防止混淆，在本文中對組分(a)至(e)、該等組分之子組分及兩組分或多組分系統之組分進行區別。
若組分(a)包含磷酸，則組分(a)至(e)或其對應的子組分可以任意地分配至以兩組分或多組分形式提供的根據本發明之組合物之組分，只要組分(a)及(b)彼此獨立地存在即可。
兩組分或多組分系統之組分較佳以提供之數量存在，該數量分別對應於以上所提到的組分(a)至(d)或(a)至(e)之比例，換言之以已分成數份之方式存在，且由此使得能夠在不稱重或量測之情況下，彼此直接混合成根據本發明之組合物。如上文所提及，若組分(a)包含磷酸，則根據本發明之此類單組分組合物只能儲存較短時間。
除包含磷酸之組分之外，出於製備根據本發明之完整組合物的目的，欲彼此混合且必要時與單獨提供之水混合的單獨兩種或更多種組分較佳以粒狀形式，例如以粉末形式提供。包含多於一種，由此兩種或更多種不同組分及/或子組分的兩組分或多組分系統之粒狀或粉末狀組分由此以緊密混合物形式，特別是以隨機均勻混合物形式存在；此類粒狀組分較佳不顯示團塊形成且係自由流動的。
根據本發明之粒狀單組分組合物及以兩組分或多組分組合物形式提供的根據本發明之粒狀多組分組合物均可根據熟習此項技術者已知的用於製造自由流動粒狀組合物之方法製造。舉例而言，提及翻轉混合、強力混合、乾磨及氣流共混(air blending)作為製造方法。
如上文所提及，本發明亦關於一種水性水力可硬化製劑，其可以用作包覆材料。一般而言，所討論類型的水性水力可硬化製劑不包括過量的酸；換言之，鹼性組分(b)可以根據類型及數量設定尺寸，其方式使得組分(a)所提供之酸等效物以及可能的其他酸等效物可以由組分(c)及(e)完全中和，較佳過度中和。
在一些實施例中，根據本發明之組合物各別地可以為或可以表示如上所述本身之水性水力可硬化製劑，亦即，此係根據本發明之組合物，不需要或不再需要與單獨提供之水混合。實例係包含組分(a)的以單組分組合物形式提供之根據本發明之組合物的實施例，該組分(a)包含相應地大量低濃度磷酸水溶液。此亦適用於包含此類組分(a)的以兩組分或多組分組合物形式提供之根據本發明之組合物的情形，亦即，藉由混合兩種或更多種組分製造的根據本發明之各別組合物，各別地可以直接地為或可以表示如上所述本身的水性水力可硬化製劑(若適用)，不需要與單獨提供之水混合。
在另一實施例中，相比之下，對應地需要添加單獨提供之水或與單獨提供之水混合。實例特定地為包括不含磷酸之組分(a)的根據本發明之組合物。其他實例係包括含磷酸但同時僅包含極少水之組分(a)的根據本發明之組合物。此處，根據本發明之組合物可以與單獨提供之水混合以形成水性水力可硬化製劑。
本文中有若干次提及需要或不需要與單獨提供之水混合。當根據本發明之組合物的全部組分不包含任何水或包含太少水時，特定地需要與單獨提供之水混合，以便得到水性水力可硬化製劑，其可以用作水性包覆材料，包含呈在未添加單獨提供之水情況下混合所有組分之產物形式時例如在2與25 Pa·s之間之範圍內的初始黏度。術語初始黏度以及其目的將在以下說明。
舉例而言，100重量份的根據本發明之單組分且較佳呈粒狀之組合物可以與在5與30重量份之間、較佳在6與15重量份之間的水混合。
響應於使用以兩組分或多組分組合物形式提供的根據本發明之組合物製造水性水力可硬化製劑，可以按任何次序，必要時亦分數份，將該組合物之個別組分及必要時單獨提供之水彼此混合。不言而喻，若添加單獨提供之水，則必須維持所需的根據本發明之組合物與水之整體比例，例如，上文所提及的100重量份根據本發明之組合物:在5與30之間、較佳在6與15重量份之間之水的比例。由此，有可能起初製造出呈在不存在水的兩種或更多種組分之預混合物形式及/或呈一或多種組分與水之預混合物形式的中間產物。若適用，水性預混合物可以為水溶液，例如組分(a)、(d)或(e)或可能存在之其子組分之水溶液。在最終混合成水性水力可硬化製劑之前，用組分(b)以及至少一種對應地選自組分(a)、(c)及(e)或其對應子組分之酸性組分或子組分(在水存在下形成H3 O+ 離子)製造水性預混合物，保持不超過例如至多24小時可能係有利的。此亦適用於組分(b)或包含組分(b)之子組分但不含酸性組分或子組分的水性預混合物；此處，不宜在最終混合成水性水力可硬化製劑之前超過例如長達48小時，製造此類預混合物。
攪拌及強力混合，例如使用行星式混合器進行的強力混合係混合方法之實例，其可以響應於使用根據本發明之兩組分或多組分組合物最終混合成水性水力可硬化製劑而使用。
可以響應於在使用或不使用(若不需要)單獨提供之水情況下混合根據本發明之單組分或多組分組合物而獲得的水性水力可硬化製劑係藉由流動性表徵，其流動性起初且在例如至多一小時之加工時間(使用壽命)期間良好，本質上，流動性在水力硬化過程中降低。流動性可以經測定，例如以初始黏度表示。
初始黏度可以例如藉助於旋轉黏度測定法量測(量測條件：板/板量測原理，板直徑25 mm，量測間隙1 mm，樣品溫度20℃，恆定剪切速率36 min- 1 ，在2分鐘之量測時間之後測定黏度值)。由於通常有可能在5分鐘內將根據本發明之組合物與水混合成均勻的水性水力可硬化製劑，且為了使其為黏度量測作準備，自使根據本發明之組合物與水初接觸開始，5分鐘後量測初始黏度，或若不需要與單獨提供之水混合，則在完成根據本發明之組合物之後量測初始黏度，該完成之根據本發明之組合物已表示水性水力可硬化製劑本身。以此方式在不添加至少一種脲化合物(d)情況下量測的初始黏度例如在15與50 Pa∙s之間的範圍內。在添加根據本發明之至少一種脲化合物(d)的情況下，初始黏度較低，例如在2與25 Pa∙s之間的範圍內。
水性、自由流動且水力可硬化製劑可以用作電子組件之水性包覆材料。為簡潔起見，在下文中將使用術語「水性包覆材料」。
該水性包覆材料可以用於製造電子組件之水力硬化之包覆。該製造方法包含以下步驟： (1) 提供待封裝之電子組件， (2) 提供水性包覆材料，該水性包覆材料係如上文所述製造， (3) 用步驟(2)中提供的水性包覆材料封裝步驟(1)中提供之電子組件，及 (4) 對在步驟(3)完成後封裝該電子組件之水性包覆材料進行水力硬化。
在步驟(1)中，提供待封裝之電子組件，例如被動電子組件或半導體模組，後者特定地呈電力電子總成形式。
對於步驟(2)，參考以上陳述。
步驟(3)較佳在步驟(2)完成後立即進行，例如在步驟(2)完成後的60分鐘內、較佳在10分鐘內進行。
在步驟(3)中，用根據步驟(2)提供之水性包覆材料封裝步驟(1)中提供之電子組件。
較佳的施用方法係澆鑄、浸漬及射出模製。澆鑄可以藉助於熟習此項技術者已知之常用方法，例如藉助於重力、加壓(pressure-supported)或減壓澆鑄進行。由此宜用半殼(half shell)形式包圍待封裝之電子組件且接著用自由流動之包覆材料對其進行填充。封裝可以部分或完整包覆進行。響應於半導體模組之封裝，例如，可以按使得包覆材料部分或完全地包覆連接至半導體模組之電接觸元件，諸如接線、小條帶(small tape)及/或基板的方式進行操作。由此，部分包覆意思指，一個或複數個接觸元件經不完全地包覆及/或一個或複數個接觸元件未經包覆，而完全包覆意思指所有接觸元件均完全地包覆。然而，澆鑄亦可例如以熟習此項技術者已知的使得包覆材料體現為「圓頂封裝體(glob-top)」之方式進行。
在步驟(3)之後進行的步驟(4)中，對封裝電子組件之水性包覆材料進行水力硬化。更具體言之，水力硬化之主要部分進行至步驟(4)中之設定；不言而喻，水力硬化已在組分(a)及(b)在水存在下彼此接觸時開始，亦即，已在步驟(2)之過程中開始。就移除水而言之乾燥或水之乾燥對應地可以在實際設定期間及之後進行。設定及乾燥可以例如在20與300℃之間之範圍內的溫度下進行例如30至300分鐘。
在步驟(3)中使用半殼形式之情況下，可以在根據步驟(4)之水力硬化之後自半殼移除經封裝之電子組件且敞開該等半殼。
本發明亦關於一種根據包含步驟(1)至(4)之方法封裝的電子組件。
實例 總體效能： 稱取下表中描述之粉末狀固體組成放入包含螺旋蓋之杯中。封閉該杯之後，藉助於振盪，手動地使各別組成均質化且接著添加至儲存在另一杯中之水中，並藉助於強力攪拌使其在5分鐘內均質化。在每種情況下，混合比均為100重量份固體組合物:10重量份水。將以此方式獲得的水性製劑添加至流變儀之量測單元中並根據前述說明中之相應陳述測定各別初始黏度。 D50 = 平均粒徑
自實例1至3所測定的初始黏度可以直接地看出添加咪唑啶-2-酮之影響，其使流動性改善。

Claims (12)

  1. 一種組合物，其由以下部分組成：(a)1至30重量%的1至90重量%之磷酸水溶液及/或至少一種選自由以下組成之群的磷酸氫鹽：鈉、鉀、銨、鎂、鈣、鋁、鋅、鐵、鈷及銅之磷酸一氫鹽及磷酸二氫鹽，(b)1至40重量%的至少一種選自由以下組成之群的化合物：鎂、鈣、鐵、鋅及銅之氧化物、氫氧化物及氧化物水合物，(c)40至95重量%的至少一種選自由以下組成之群的粒狀填充物：玻璃；鎂、鈣、鋇及鋁之單磷酸鹽、寡聚磷酸鹽及多聚磷酸鹽；硫酸鈣；硫酸鋇；包含鈉、鉀、鈣、鋁、鎂、鐵及/或鋯之簡單及複合矽酸鹽；包含鈉、鉀、鈣、鎂及/或鋯之簡單及複合鋁酸鹽；包含鈉、鉀、鈣、鋁、鎂、鋇及/或鋯之簡單及複合鈦酸鹽；包含鈉、鉀、鈣、鋁及/或鎂之簡單及複合鋯酸鹽；二氧化鋯；二氧化鈦、氧化鋁；氧化矽；碳化矽；氮化鋁；氮化硼及氮化矽，(d)1至10重量%的至少一種選自由咪唑啶-2-酮、尿囊素及咪唑啶基脲組成之群的脲化合物，及(e)0至15重量%的至少一種不同於該等組分(a)至(d)之組分。
  2. 如請求項1之組合物，其中該組分(a)係至少一種選自由鎂、鉀、鋁及銨之磷酸一氫鹽及磷酸二氫鹽組成之群的磷酸氫鹽。
  3. 如請求項1或2之組合物，其中該組分(b)係至少一種選自由氧化鎂、氧化鐵及氧化鈣組成之群的化合物。
  4. 如請求項1或2之組合物，其中組分(c)係至少一種選自由矽酸鋯、矽酸及石英組成之群的粒狀填充物。
  5. 如請求項1或2之組合物，其中組分(d)係咪唑啶-2-酮。
  6. 如請求項1或2之組合物，其係呈單組分混合物或兩組分或多組分系統之形式。
  7. 一種水性水力可硬化製劑，其可藉由將如請求項1至6中任一項之組合物與水混合來製造。
  8. 如請求項7之水性水力可硬化製劑，其中該混合比係100重量份的如請求項1至6中任一項之組合物及在5與30重量份之間的水。
  9. 一種如請求項7或8之水性水力可硬化製劑或如請求項1至6中任一項之組合物的用途，該組合物不需要與單獨提供之水混合；該水性水力可硬化製劑或該組合物係用作電子組件之水性包覆材料。
  10. 一種用於製造電子組件之水力硬化之包覆的方法，其包含以下步驟：(1)提供待封裝之電子組件，(2)提供水性包覆材料，其係呈如請求項7或8之水性水力可硬化製劑形式或呈如請求項1至6中任一項之組合物形式，該組合物不需要與單獨提供之水混合，(3)用步驟(2)中提供的該水性包覆材料封裝步驟(1)中提供之該電子組件，及(4)對在步驟(3)完成後封裝該電子組件的該水性包覆材料進行水力硬化。
  11. 如請求項10之方法，其中該待封裝之電子組件係被動電子組件或半導體模組。
  12. 一種藉由如請求項10或11之方法封裝的電子組件。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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TWI737492B (zh) * 2020-09-11 2021-08-21 楊浩德 無機水性雙組分防鏽塗料
EP4245737A1 (de) 2022-03-18 2023-09-20 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Hydraulisch härtbare anorganische zementzusammensetzung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1270936A (zh) * 1999-03-31 2000-10-25 旭玻璃纤维股份有限公司 无机模塑制品的制造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003202138A1 (en) * 2002-02-27 2003-09-09 Hitachi Chemical Co., Ltd. Encapsulating epoxy resin composition, and electronic parts device using the same
CN1317350C (zh) * 2002-11-25 2007-05-23 亨凯尔公司 B阶小片连接粘合剂
EP2958139B1 (de) * 2014-06-18 2020-08-05 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Verfahren zur Herstellung eines Halbleitermoduls

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1270936A (zh) * 1999-03-31 2000-10-25 旭玻璃纤维股份有限公司 无机模塑制品的制造方法

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