Al2O3-ZnO導(dǎo)熱環(huán)氧灌封膠的制備與性能探究.pdf

1、微電子及大規(guī)模集成電路飛速發(fā)展,電路元器件高度集中,電子產(chǎn)品工作產(chǎn)生的熱量若不能及時散失會影響其工作效率、穩(wěn)定性和使用壽命等,需要導(dǎo)熱灌封膠解決電子元器件的散熱問題。
　　本論文以環(huán)氧樹脂為基體,CYH-277為稀釋劑,RX-381為固化劑,研究導(dǎo)熱填料的表面改性、導(dǎo)熱填料單一填充、Al2O3/ZnO復(fù)合填充對灌封膠各性能的影響,優(yōu)化導(dǎo)熱填料的表面處理工藝及產(chǎn)品配方,制備了一種高導(dǎo)熱、低粘度與應(yīng)用性能良好的環(huán)氧樹脂灌封膠。論文的主

2、要研究內(nèi)容:
　　1)環(huán)氧樹脂基體種類。比較 E-44、E-51型兩種環(huán)氧樹脂的各技術(shù)參數(shù),為使灌封膠順利灌封到電子器件中,選擇粘度較小的E-51型環(huán)氧樹脂為基體樹脂。
　　2)固化劑種類與固化條件。綜合比較 HF-1型、RX-381型兩種固化劑對灌封膠性能的影響,實(shí)驗(yàn)選取粘度低、操作時間長的改性酸酐類固化劑RX-381,固化條件為90℃/4h時制得灌封膠綜合性能最佳。
　　3)稀釋劑種類與用量。比較乙二醇二縮水甘油醚

3、、1,6己二醇二縮水甘油醚、1,4丁二醇二縮水甘油醚四種稀釋劑對灌封膠性能的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:用量相同時使用CYH-277型稀釋劑的灌封膠的綜合性能最佳,隨著CYH-277用量的增加灌封膠的粘度逐漸下降、耐熱性逐漸變差,綜合考慮環(huán)氧樹脂灌封膠的耐熱性及加工流動性,活性稀釋劑 CYH-277的最佳用量選定為環(huán)氧樹脂基體的30wt％。
　　4)偶聯(lián)劑類型與用量。比較硅烷偶聯(lián)劑 KH-560、鈦酸酯偶聯(lián)劑對灌封膠性能的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

4、明:選用硅烷偶聯(lián)劑 KH-560為表面改性劑,且其用量為無機(jī)導(dǎo)熱填料的1.25wt%時效果最佳,此時導(dǎo)熱填料的活化指數(shù)為0.99,填充制得的環(huán)氧樹脂灌封料的綜合性能最優(yōu)。
　　5)Al2O3、ZnO單一填充。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:環(huán)氧樹脂灌封膠的導(dǎo)熱系數(shù)、耐熱性、粘度均隨導(dǎo)熱填料填充量的增加而增大;填充量相同時,填充較小粒徑填料的樹脂體系的導(dǎo)熱系數(shù)較高、但粘度較大, Al2O3大小粒徑復(fù)配填充時導(dǎo)熱系數(shù)最大,粘度介于二者之間。
　　

5、6)Al2O3/ZnO復(fù)合填充。Al2O3、ZnO的配比及Al2O3大小粒徑配比對環(huán)氧樹脂灌封膠綜合性能的影響。結(jié)果表明當(dāng)氧化鋅用量為20wt%,氧化鋁大小粒徑配比(6μm:20μm)為2:3時,制備環(huán)氧樹脂灌封膠的綜合性能最佳。復(fù)配導(dǎo)熱填料的填充量為86%時,制備環(huán)氧樹脂灌封膠的綜合性能最佳:導(dǎo)熱系數(shù)2.23W/m·K,粘度30100mPa·s,體積電阻率4.7×1015Ω·cm,洛氏硬度(HRR)106,拉伸剪切強(qiáng)度14.89MPa