一種導(dǎo)熱封裝絕緣材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種導(dǎo)熱封裝絕緣材料及其制備方法，所述導(dǎo)熱封裝絕緣材料的組分包括：環(huán)氧樹脂、聚酰胺、促進(jìn)劑和抗氧劑，該導(dǎo)熱封裝絕緣材料的組分還包括碳化硅、碳纖維和增韌增容劑；所述各組分的重量份組成為：環(huán)氧樹脂100、碳化硅20～30、碳纖維10～15、增韌增容劑8～12、聚酰胺5～8、促進(jìn)劑1～3、抗氧劑0.5。本發(fā)明的制備方法簡便，容易實(shí)現(xiàn)，通過創(chuàng)造性地加入碳纖維，提高了材料的耐熱性能、導(dǎo)熱性能和韌性，所制備的導(dǎo)熱封裝絕緣材料不僅保持了原有的耐化學(xué)環(huán)境性能，而且具有優(yōu)異的力學(xué)綜合性能、導(dǎo)熱和絕緣性能，在電子封裝領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種導(dǎo)熱封裝絕緣材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及絕緣材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種導(dǎo)熱封裝絕緣材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在電子、信息工業(yè)中，許多功能元件在組裝完成后還需要封裝成為一個(gè)整體，以提高其性能和使用壽命。作為封裝材料，既不能影響元件的性能，還要起到保護(hù)的作用。目前，隨著電子、信息工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)封裝材料提出了導(dǎo)熱、絕緣、必要的力學(xué)性能和耐化學(xué)環(huán)境等方面的要求。然而，金屬材料和高分子材料單獨(dú)使用均不能同時(shí)滿足上述性能?，F(xiàn)有技術(shù)中，常將這兩者進(jìn)行配合使用，采用金屬或無機(jī)填料以高倍數(shù)填充到低粘度、耐熱樹脂中，這種方法制備的封裝材料力學(xué)性能不佳，材料硬脆，稍有震動(dòng)就容易出現(xiàn)裂紋，進(jìn)而影響元件的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種導(dǎo)熱封裝絕緣材料及其制備方法，能夠在滿足封裝材料基本性能的同時(shí)，提高基體的綜合性能。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種導(dǎo)熱封裝絕緣材料，其組分包括:環(huán)氧樹脂、聚酰胺、促進(jìn)劑和抗氧劑，該導(dǎo)熱封裝絕緣材料的組分還包括碳化硅、碳纖維和增韌增容劑；所述各組分的重量份組成為:環(huán)氧樹脂100、碳化硅20~30、碳纖維10~15、增韌增容劑8~12、聚酰胺5~8、促進(jìn)劑I~3、抗氧劑0.5。
[0005]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述環(huán)氧樹脂在20°C運(yùn)動(dòng)粘度150mPa.S、熱導(dǎo)率0.23W.HT1K'
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述碳化娃粉末粒徑為50nm~40um。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述碳纖維的長度為40~60mm，強(qiáng)度1500MPa，模量125GPa。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種導(dǎo)熱封裝絕緣材料的制備方法，該制備方法包括如下步驟:
(1)增韌增容處理:按配方，將增韌增容劑均分成三分加入環(huán)氧樹脂、碳纖維和碳化硅粉末中，在100°C下，以300轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速分別攪拌30min ；
(2)混合物料:將步驟(1)中經(jīng)增韌增容處理的環(huán)氧樹脂、碳纖維和碳化硅粉末按配方混合均勻，再依次加入聚酰胺、促進(jìn)劑和抗氧劑，攪拌均勻得到混合物料；
(3)將步驟(2)中得到的混合物料在0.1MPa的真空度下，以300轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速邊攪拌邊脫氣，直至混合物料無氣泡；
(4)澆注成型:將步驟(3)中脫氣處理的混合物料澆注到模具中，置于60°C下固化20h，得到導(dǎo)熱封裝絕緣材料。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種導(dǎo)熱封裝絕緣材料的制備方法簡便，容易實(shí)現(xiàn)，通過創(chuàng)造性地加入碳纖維，提高了材料的耐熱性能、導(dǎo)熱性能和韌性，所制備的導(dǎo)熱封裝絕緣材料不僅保持了原有的耐化學(xué)環(huán)境性能，而且具有優(yōu)異的力學(xué)綜合性能和導(dǎo)熱、絕緣性能，在電子封裝領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0011]本發(fā)明未提到的原料及實(shí)驗(yàn)條件均為本領(lǐng)域常用原料和常規(guī)實(shí)驗(yàn)條件。
[0012]本發(fā)明實(shí)施例包括:
一種導(dǎo)熱封裝絕緣材料，其組分包括:環(huán)氧樹脂、聚酰胺、促進(jìn)劑和抗氧劑，碳化硅、碳纖維和增韌增容劑；所述碳化硅粉末粒徑為50nm~40um，碳化硅的加入可顯著提高絕緣材料的導(dǎo)熱性能；所述碳纖維的長度為40~60mm，強(qiáng)度1500MPa，模量125Gpa，加入碳纖維一方面可以在絕緣材料內(nèi)部形成導(dǎo)熱通道，增大碳化硅粉末的接觸面積，提高其導(dǎo)熱性能；另一方面，碳纖維本身具有聞強(qiáng)度、聞1旲量和聞耐熱的優(yōu)良特性，其加入可以提聞絕緣材料的耐熱性能，最主要的是提高材料的韌性，避免因材料過度硬脆而產(chǎn)生震裂破壞。
[0013]實(shí)施例1
各組分的重量份組成為:環(huán)氧樹脂100、碳化硅20、碳纖維10、增韌增容劑8、聚酰胺5、促進(jìn)劑1、抗氧劑0.5。
[0014]制備方法包括如下步驟:
(1)增韌增容處理:按配方，將8g增韌增容劑均分成三份，分別加入100環(huán)氧樹脂、IOg碳纖維和20g碳化娃粉末中，在100°C下，以300轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速分別攪拌30min ；
(2)混合物料:將步驟(1)中經(jīng)增韌增容處理的環(huán)氧樹脂、碳纖維和碳化硅粉末按配方混合均勻，再依次加入5g聚酰胺、Ig促進(jìn)劑和0.5g抗氧劑，攪拌均勻得到混合物料；
(3)將步驟(2)中得到的混合物料在0.1MPa的真空度下，以300轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速邊攪拌邊脫氣，直至混合物料無氣泡；
(4)澆注成型:將步驟(3)中脫氣處理的混合物料澆注到模具中，置于60°C下固化20h，得到導(dǎo)熱封裝絕緣材料。
[0015]上述方法制備的導(dǎo)熱封裝絕緣材料的性能如下:
拉伸強(qiáng)度1801MPa，無缺口沖擊強(qiáng)度112kJ/mm，體積電阻率3.1 Ω.m，導(dǎo)熱率0.78W.m-1.kT1。
[0016]實(shí)施例2
各組分的重量份組成為:環(huán)氧樹脂100、碳化硅30、碳纖維15、增韌增容劑12、聚酰胺8、促進(jìn)劑3、抗氧劑0.5。
[0017]制備方法包括如下步驟:
(1)增韌增容處理:按配方，將12g增韌增容劑均分成三份，分別加入100g環(huán)氧樹脂、15g碳纖維和30g碳化娃粉末中，在100°C下，以300轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速分別攪拌30min ；
(2)混合物料:將步驟(1)中經(jīng)增韌增容處理的環(huán)氧樹脂、碳纖維和碳化硅粉末按配方混合均勻，再依次加入Sg聚酰胺、3g促進(jìn)劑和0.5g抗氧劑，攪拌均勻得到混合物料；
(3)將步驟(2)中得到的混合物料在0.1MPa的真空度下，以300轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速邊攪拌邊脫氣，直至混合物料無氣泡；
(4)澆注成型:將步驟(3)中脫氣處理的混合物料澆注到模具中，置于60°C下固化20h，得到導(dǎo)熱封裝絕緣材料。
[0018]上述方法制備的導(dǎo)熱封裝絕緣材料的性能如下:
拉伸強(qiáng)度1709MPa，無缺口沖擊強(qiáng)度118kJ/mm，體積電阻率2.98 Ω.m，導(dǎo)熱率0.82W.m-1.k'
[0019]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)熱封裝絕緣材料，其組分包括:環(huán)氧樹脂、聚酰胺、促進(jìn)劑和抗氧劑，其特征在于，該導(dǎo)熱封裝絕緣材料的組分還包括碳化硅、碳纖維和增韌增容劑；所述各組分的重量份組成為:環(huán)氧樹脂100、碳化硅20~30、碳纖維10~15、增韌增容劑8~12、聚酰胺5~8、促進(jìn)劑I~3、抗氧劑0.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱封裝絕緣材料，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂在20°C運(yùn)動(dòng)粘度 150mPa.S、熱導(dǎo)率 0.23W.IrT1K'
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱封裝絕緣材料，其特征在于，所述碳化硅粉末粒徑為50nm ~40umo
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱封裝絕緣材料，其特征在于，所述碳纖維的長度為40~60mm，強(qiáng)度 1500MPa，模量 125GPa。
5.一種權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱封裝絕緣材料的制備方法，其特征在于，該制備方法包括如下步驟: (1)增韌增容處理:按配方，將增韌增容劑均分成三分加入環(huán)氧樹脂、碳纖維和碳化硅粉末中，在100°C下，以300轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速分別攪拌30min ； (2)混合物料:將步驟(1)中經(jīng)增韌增容處理的環(huán)氧樹脂、碳纖維和碳化硅粉末按配方混合均勻，再依次加入聚酰胺、促進(jìn)劑和抗氧劑，攪拌均勻得到混合物料； (3)將步驟(2)中得到的混合物料在0.1MPa的真空度下，以300轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速邊攪拌邊脫氣，直至混合物料無氣泡； (4)澆注成型:將步驟(3)中脫氣處理的混合物料澆注到模具中，置于60°C下固化20h，得到導(dǎo)熱封裝絕緣 材料。
【文檔編號(hào)】C09K3/10GK103589113SQ201310480375
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】周巧芬 申請(qǐng)人:昆山市奮發(fā)絕緣材料有限公司