導(dǎo)熱灌封膠制備與復(fù)配導(dǎo)熱粉填料優(yōu)化研究

文章出處：產(chǎn)品百科責(zé)任編輯：東莞東超新材料科技有限公司發(fā)表時間：2024-07-13

　　? 隨著電子設(shè)備性能的不斷提升，對封裝材料的要求也越來越高。導(dǎo)熱灌封膠作為一種重要的電子封裝材料，在電子器件的散熱和保護方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。本文將介紹導(dǎo)熱灌封膠的制備過程、填料對性能的影響以及制備工藝對性能的優(yōu)化。
1. 灌封膠的制備
? ?導(dǎo)熱灌封膠的制備過程主要包括環(huán)氧樹脂、阻燃劑、導(dǎo)熱填料、固化劑和偶聯(lián)劑的混合。首先，將一定配比的環(huán)氧樹脂、剛性鏈阻燃稀釋劑、氧化鋁、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硅烷偶聯(lián)劑在強力攪拌機的作用下攪拌均勻，并真空脫泡，得到A組分，然后冷卻待用。接著，將聚氧化丙烯基二胺、氨基乙基哌嗪等固化劑在常溫下按一定比例混合均勻，得到B組分。最后，將A組分升溫至60℃，再加入一定比例的B組分，在80℃下固化2小時，再緩慢降溫，即得灌封膠固化物。
? ?2.1 填料對灌封膠耐開裂性能的影響
? ?為了提高灌封膠的耐開裂性能，我們向100份環(huán)氧樹脂中加入填料。實驗結(jié)果顯示，不加填料的純樹脂灌封膠固化收縮率達到5.1%，而加入填料后，灌封膠的固化收縮率顯著降低。當(dāng)填料加入量達到260份時，灌封膠的固化收縮率保持在1%以下。雖然加入更多的填料可以繼續(xù)降低灌封膠的固化收縮率，但也會導(dǎo)致灌封膠的黏度大幅增長，影響其流動性。因此，為了保證灌封膠良好的流動性及較低的固化收縮率，我們暫定填料加入量為260份。
? ?2.2填料對灌封膠導(dǎo)熱性能及力學(xué)性能的影響
? ?為了提高灌封膠的導(dǎo)熱性能，我們往灌封膠中混入導(dǎo)熱填料。實驗結(jié)果顯示，氮化硼的導(dǎo)熱能力雖然好，但添加后灌封膠的狀態(tài)已呈膏體，無法滿足灌注的基本要求。而使用單一粒徑的氧化鋁雖能提高灌封膠的熱導(dǎo)率，但與使用不同粒徑復(fù)配的氧化鋁配制的灌封膠相比，其導(dǎo)熱能力較差。在力學(xué)性能方面，經(jīng)過不同粒徑復(fù)配后的填料對灌封膠的彎曲強度有較好的提升作用，而對拉伸強度影響不大；在硬度方面，小粒徑氧化鋁的加入可以提升灌封膠的部分性能。此外，不同粒徑復(fù)配的氧化鋁填料可以更好降低灌封膠的黏度。
? ?2.3 阻燃劑用量對灌封膠性能的影響
? ?為了提高灌封膠的阻燃性能，我們研究了阻燃劑用量對灌封膠性能的影響。實驗結(jié)果顯示，當(dāng)使用單一的氫氧化鋁或者氫氧化鎂作為阻燃劑時，用量需要達到50份才能滿足V-0的阻燃要求。而采用阻燃劑復(fù)配手段，可以將阻燃劑的添加量減少到30份就能達到V-0的阻燃等級，且采用復(fù)配過的阻燃劑，可以使灌封膠的黏度更低。
? ?2.4 偶聯(lián)劑對灌封膠性能的影響
? ??為了降低樹脂的黏度，提高灌封膠的流動性，我們研究了幾種硅烷偶聯(lián)劑的加入量對灌封膠黏度的影響。實驗結(jié)果顯示，隨著硅烷偶聯(lián)劑加入量的增加，樹脂的黏度逐漸降低，當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑用量為主體樹脂質(zhì)量的5%時，樹脂黏度趨于穩(wěn)定。隨著填料添加量的增加，灌封膠的黏度下降最快并趨于穩(wěn)定，且穩(wěn)定后的黏度最低。此外，灌封膠在儲存防沉方面的作用更加明顯，這對樹脂體系黏度的降低非常有幫助。而不同類型硅烷偶聯(lián)劑對灌封膠的力學(xué)性能影響不大。
? ?2.5 制備工藝對灌封膠性能的影響
為了研究不同溫度下不同保溫時間對灌封膠黏度的影響，我們進行了實驗。實驗結(jié)果顯示，灌封膠的黏度在不同溫度下均隨著保溫時間的延長而逐漸降低，并最后趨于穩(wěn)定，達到相對一致的黏度。灌封膠的導(dǎo)熱性能及力學(xué)性能隨著灌封膠的黏度趨于穩(wěn)定而穩(wěn)定，這是因為在高溫環(huán)境下可以加快填料與基體樹脂。
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