電子元器件用環(huán)氧粉末包封料

1、電子元器件用環(huán)氧粉末包封料2020.51.0緒論環(huán)氧粉末涂料的配制是由環(huán)氧樹脂(Epoxy Resin、固化劑(curing agent)、 顏料(pigment)、填料filler)和其它助劑(assistant)所組成。環(huán)氧粉末涂料的制 備是采用國際通用生產(chǎn)熱固性粉末涂料的唯一方法，即熔融混合擠出法-混合、熔融混合擠出、細粉碎研磨。環(huán)氧粉末涂料的環(huán)氧樹脂所需條件：環(huán)氧當量應(yīng)為700-100之間的固體樹脂，分子量分布量窄；在其固化溫度下，熔融黏度低，易 流平，涂膜平而薄；對顏料和填料分散性好。環(huán)氧粉末涂料固化劑主要有雙氟胺、 雙氟胺衍生物、酸酊、咪陛、環(huán)醴、酚醛樹脂聚酯樹脂、三氟化硼胺絡(luò)合物

2、。工 業(yè)上，一般采用雙鼠胺、咪吵類和環(huán)酸2.0標準GB_T 28859-2012電子元器件用環(huán)氧粉末包封料粉末性能廳P名稱單位HR-100HR-1501外觀-粉末均勻干燥無結(jié)塊無雜質(zhì)2目80目,通過率100%325目,通過率 50%3軟化點C50-6560-754膠化時間s60-18090-3005表觀密度g/cm30.6-0.80.7-0.96傾斜流動性 法水mm%20-35 (110C)22-35 (150C)平法12-25 (110C)20-45 (150C)7%0.35廳P名稱單位HR-100HR-1501耐溫沖擊周期-55-85 C-55-125 C無損5周期 無損5周期2耐溶劑-/

3、、溶脹，/、開裂31MHZ介電常數(shù)-3-741MHZ損耗因數(shù)s1061056電器強度Kv/mm257玻璃化溫度C958吸水率D-24h/23 c%0.259阻燃性10線膨脹系數(shù)1/C7*10-511邵氏硬度HD93 5DIAND-2h/100 c2蕖儲水同級別2hD-2h/100 C 蒸24h3.0加工工藝與配方3.0.1加工工藝環(huán)氧粉末包封料是使用環(huán)氧樹脂 ，再加人固化劑、無機填料、著色劑及其 它助劑，經(jīng)過混合、混煉（擠出）、粉碎、分級等過程制成的熱熔型熱固性粉末材 料。為穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，使產(chǎn)品成為十分均勻的混合物，必須使產(chǎn)品的任何 一部分都具有相同的成分，使每一種填料、顏料、固化劑、助

4、劑等不但要完全被基料所潤濕，而且都包覆著相同的成分環(huán)氧粉末包封料工藝流程環(huán)氧粉末包封料工藝流程具體先按配方比例稱量好各種原材料，采用高速濰合機，對原材料進行充分預(yù)混合，再通過加熱的擠出系統(tǒng)使填料被熔融的基料完全潤濕。如果說預(yù)混合是各種材料顆粒間宏觀上這使各種材料間得到最充分混合的話，那么擠出過程可以近似理解為微觀上分子間的混合, 地混合，最后通過粉碎分級即得成品。這使各種材料間得到最充分3.0.2樹脂雙酚A環(huán)氧樹脂分子主鏈上含有剛型的苯基、強極性的脂肪族羥基（-OH）及不易水解的醴鍵一 0一），所以固化成膜后具有良好的耐熱性、物理機械性、電 絕緣性、粘接性、防介質(zhì)滲透性和耐化學(xué)藥品破壞等性能，

5、特別是在電絕緣性能方面，不飽和聚脂樹脂及酚醛樹脂等熱固性樹脂是不可比的。 所以用環(huán)氧樹脂生 產(chǎn)的粉末包封料具有優(yōu)異的性能，而且其不含溶劑、無污染，因而在壓敏電阻器、 中高壓陶瓷電容器、獨石電容器等電子元件的包封中得到了廣泛應(yīng)用。國產(chǎn)型號環(huán)氧值軟化點有機氯無機氯Shel公司Ciba-Giegy/(eq/100g)/C/(mol/100g)/(mol/100g)EponAralditeE-55(616)0.550.56-0.020.001-E-51(618)0.480.542.50.020.001-E-440.410.4712-200.020.001-(6101)E-42(634)0.380.45

6、21-270.020.001834-E-35(637)0.300.4020-350.02 0.005-E-20(601)0.18-0.2264-760.020.00110016071,7071E-12(604)0.09-0.1485-950.020.00110046064,7004E-06(607)0.04-0.071101350.020.00110076097,7097E-03(609)0.02-0.0451351550.020.00110096099,6609主要技術(shù)指標國外類似型號3.0.4固化劑環(huán)氧樹脂的固化要借助固化劑，固化劑的種類很多，主要有多元胺和多元酸， 他們的分子中都含有活潑

7、氫原子，其中用得最多的是液態(tài)多元胺類，如二亞乙基 三胺和三乙胺等。環(huán)氧樹脂在室溫下固化時，還常常需要加些促進劑 （如多元硫 醇），以達到快速固化的效果。 固化劑的選擇與環(huán)氧樹脂的固化溫度有關(guān)，在通常溫度下固化一般用多元胺和多元硫胺等，而在較高溫度下固化一般選用酸酊和咪唾為固化劑。不同的固化劑，其交聯(lián)反應(yīng)也不同3.0.4.1咪噪類固化劑型號2MZ2E4MZ2E4MZ-CN2PZC11ZC17Z品名2-甲基咪 口坐2-乙基-4甲 基咪唾2-乙基-4甲 基咪唾-竣 基2-苯基咪 口坐2-烷 基咪唾2-十七燒 基咪唾外觀微更粉末微黃液體 或固體微黃液體 或固體微黃或淡 粉紅色粉 末微更粉末微更粉末純度

8、97.0min96.0min93.0min94.0min96.0min90.0min熔點c137-145-137-14769-7486-91濕度1.0max0.5max1.0max-色相20max5max7max0.5max0.5max2-乙基-4-甲基咪唾本品為中溫固化劑，與 E-51環(huán)氧樹脂和E-44酚醛環(huán)氧樹脂有良好的混溶性，在室溫下無揮發(fā)物，氣味小，毒性低，并有較長的適用期。適用于制備環(huán)氧膠、環(huán)氧有機硅樹脂涂料等。用作環(huán)氧樹脂的固化劑，參考用量 27份。100g樹脂配合物適用期 60100min。固化條件60C/2h、70C/4h或70C/1h+150 c/4h。固化物熱變形溫度150

9、170C。優(yōu)于間苯二胺固化劑，隨其用量增加和固化溫度提高，熱變形溫度亦提高。|3.0.4.2酸酊類固化劑酸酊固化劑使用的配方體系粘度低，使用期長，如需高溫固化，具固化物 有良好熱穩(wěn)定性和電氣性能。有機酸酊種類按結(jié)構(gòu)可分為：芳香族酸酊、脂肪酸 酊和鹵化酸酊等類型。酸酊類固化機理：酸酊固化環(huán)氧樹脂的反應(yīng)，需要樹脂/酸酊體系中少量的醇和水、游離酸等 促進劑，經(jīng)加熱才能緩慢的固化。因此，酸酊并不直接與環(huán)氧基作用發(fā)生化學(xué)反 應(yīng)，必須打開酸酊的環(huán)。活潑氫對酸酊開環(huán)的影響：雙酚A環(huán)氧中含有羥基，可以打開酸酊。一羥基產(chǎn)生一個竣基，多元醇可以 把兩個酸酊分子連接起來，起到交聯(lián)作用。加入含羥基化合物如乙二醇、甘油

10、、 含羥基的低分子聚醴等，可以加速開環(huán)反應(yīng)，水可以使酸酊產(chǎn)生兩個竣基，因此 濕度對酸酊固化有影響。酯化反應(yīng)：這是酸酊固化環(huán)氧樹脂的主要反應(yīng)， 竣基與環(huán)氧基加成，生成酯基。酯化反 應(yīng)生成的竣基，進一步使酸酊開環(huán)，與環(huán)氧基反應(yīng)，最后生成立體結(jié)構(gòu)；在高溫 下，一些竣基可以催化環(huán)氧基開環(huán)，生成以醴鍵為主的結(jié)構(gòu)。三級胺（叔胺）對酸酊開環(huán)的影響：三級胺與酸酊形成一個離子對，環(huán)氧基插入此離子對，竣基負離子打開環(huán)氧 基，生成酯鍵，并產(chǎn)生一個新的陰離子。例如 2一乙基一4甲基咪口坐和2、4、6 一（N, N二甲基氨甲基）一苯酚即 K 54# （國外稱DMP 30#）。酸酊固化劑的品種名稱簡稱Mt%狀態(tài)熱義形 溫

11、度固化與性能備注M香族酸 酊鄰苯一甲酸 酊PA50-65白色 晶體128C120C, 24h160 C, 4h預(yù)熱熔融加入固 化放熱小，適宜淺 鑄固化物耐酸性好偏不甲酸 酊TMA30-40同上168C150 C, 1h180 C, 4h易水解，室溫使用期3-4天均苯四甲酸 二酊PMDA45-55同上286 cPMDA和MA混合比例 0.85: 1PMDA和二 元醇制成酸性酸酊（2: 1）苯酮四羥酸 三酊BTDA25-50同上228 cBTDA和MA混合比例為0.85作為熱壓層 材料，澆鑄和密封膠指環(huán)族酸 酊順烯二酸 酊MA30-40同上53 c160-200 C, 2-4h,加入 乙二醇（17

12、0C）,甘 油（214C）提高耐熱性適用期為2-3天， 固化物硬而脆070#酸酊70-80淺黃 液體150 C, 4h 丁二烯與MA縮聚毒性和揮發(fā)性小， 粘度低647#酸酊80-90淺黃 液體34 c100 C, 8h150 C, 3h308#或 82# 酸酊100-20 0棕黃 粘稠 液體80 C, 20h100 C, 5h固化物韌性好，抗 壓強度80MPa,力口 入三乙醇胺1-3% 促進甲基內(nèi)次甲 基四氫鄰苯 二甲酸MNA80淡黃 液體160C120 C, 24h使用壽命長內(nèi)次甲基四氫鄰苯一甲酸酊NA80-90白色 晶體160C80 C, 3h 再 120 C, 3h室溫=250MPa由

13、環(huán)戊二烯與MA進 行雙烯加成反應(yīng) 制解六氫鄰苯二 甲酸酊HHPA85同上36 c90 C, 2h130C, 4h用2E4BZ促進，其 耐水性良好四氫苯二甲 酸酊甲基四 氫苯二甲酸 酊MeTHPA60-90其異構(gòu)體在室溫 下呈液態(tài)十二烷基順 丁烯二酸酊DDSA100-20 0淡黃 液體100 C, 24h 再 150 C, 4h毒性大，耐熱性差聚壬二酸酊PAPA70白色 粉末60 c100C, 12h延伸率和熱穩(wěn)定 性好戊二酸酊60-8056 c固化物性能類似HHPA，鹵酸酊四澳苯二甲 酸酊140-15 0白色 粉末273-280C澳含量68.93%二氯內(nèi)次甲 基四氫苯二 甲酸酊HET100-1

14、8 0同上239 c耐燃性高，適用期 極順丁烯二酸酊（MA）及改性物:A.順丁烯二酸酊：白色晶體，熔點 52.8C。其酸性強，固化速度快，用量 為20 40%,固化物較脆和有毒。70#酸酊：由丁二烯與順丁烯二酸酊合成，毒性和揮發(fā)性小，用量為 70 80%,固化條件是150C, 4H。天津津東化工廠生產(chǎn)的液體酸酊。 淺黃色液體， 粘度低。647#酸酊：由雙環(huán)戊二烯與順丁烯二酸酊合成。淺黃色液體，用量為 80 90%。固化條件150160C, 8H。天津津東化工廠生產(chǎn)。308桐油酸酊：由桐油改性的順丁烯二酸酊。用量為 100200%,固化 物柔軟，延伸性好，耐熱差。固化條件：100120C, 6-

15、10HoE.甲基內(nèi)次甲基四氫鄰苯二甲酸酊（MNA）:淺黃色液體，熔點為12c以 下，用量為80%,其固化物HDT為160C,粘度為138厘泊，沸點250C。 芳香多元酸酊：芳香多元酸酊固化物具有耐酸堿耐熱穩(wěn)定性好的特點。A.均苯四甲酸二酊（PMTA）:白色結(jié)晶，熔點為286C,常溫下不溶于樹 脂，與環(huán)氧樹脂反應(yīng)性極強。用量為4555%,固化物的熱變形溫度200C ,作 為耐高溫膠粘劑。例如：618#環(huán)氧機t脂100均苯四甲酸二酊59四氫糠醇20將樹脂預(yù)熱75-89C,倒入均苯四甲酸二酊，再混入四氫糠醇溶液，此混 合液80c有20 min適用期。B.均苯四甲酸二酊與順丁烯二酸酊混合：混合酸酊中均

16、苯四甲酸二酊的量增加，固化物耐熱性提高，混合料的使用期縮短。C.均苯四甲酸二酊與二元醇制成酸酊：（二苯醴四酸二酊）白色結(jié)晶，熔點為 221223C,用量為60-75%,作 為耐高溫膠粘劑。鄰苯二甲酸酊（PA）:白色晶體，熔點128C,用量為5060%;固化條件：120C, 24H; 160C, 4H。熱變形溫度為150C；預(yù)先將環(huán)氧樹脂加熱至120C ,加入PA 攪拌溶解。六氫鄰苯二甲酸酊（HHPA）:白色蠟狀固體，熔點36 C；用量為85%,以2乙基-4-甲基咪唾作促進劑，混 合物先在90C, 2H; 130C, 4H固化；熱變形溫度為143C,其耐水性耐酸性良好。四氫苯二甲酸酊（THPQ與

17、甲基四氫苯二甲酸酊（MeTHPA或HK 021#）由丁 二烯（異戊二烯）與順丁烯二酸酊按雙鍵加成反應(yīng)而合成的。兩種酸酊的用量約 為60 90%,其異構(gòu)體在室溫下為液體。偏苯三甲酸酊（TMA）:白色粉末，熔點為168C,用量3040%,固化條件：150C/小時四澳苯二甲酸酊：黃色粉末，熔點為274280C,澳含量為69%,用量為140 150%;阻燃固化劑。聚壬乙酸酊（PAPA）:是高分子量的脂肪酸酊，Mn=25千。熔點60C,無錫 蠶蛹化工廠生產(chǎn)。用量為70%,用三級胺促進，150c固化4小時，延伸率100%, 具有良好熱穩(wěn)定性（柔性良好）。3.0.3填料r填料作用鋁粉（ 325目）耐高溫、導(dǎo)

18、電、導(dǎo)熱銅粉1導(dǎo)熱、導(dǎo)電鐵粉同上r銀粉導(dǎo)電導(dǎo)熱和絕緣滑石粉一提高膠的延展性一氧化鋁介電性、耐熱硅酸鋁增加吸濕熱穩(wěn)定性硅酸結(jié)I .同上 _三氧化二睇r耐燃性（耐200 250 C）二硫化鋁耐磨、潤滑石英粉耐燒蝕、絕緣TiO2；增白、提高膠的延展性能 1氣相SiO2觸變性氮系阻燃劑耐燃性（耐100 250 C）填料依靠本身物理學(xué)性能改善材料性能， 如硬度、阻燃、導(dǎo)熱、導(dǎo)電或絕緣、耐磨、增加黏稠度等等3.0.4助齊I牌號結(jié) 構(gòu) 式全稱KH-550H2N- (CH) 3Si (OCH) 3T-氨丙基三乙氧基硅烷KH-560CHCH-CHO (CH) 3Si- (OCH5) 3OT-環(huán)氧化丙氧基三乙氧基硅烷KH-570CH=C-C-O (Chi) 3Si (OCH) 3CHOT-甲基丙烯酸酯丙基三甲氧基硅烷KH-580HS- (CH) 3Si (OCT) 3T-硫羥基丙基三乙氧硅烷南大-42GH-NHCHSi (OCH) 3a-苯甲基