電子封裝用復合導熱絕緣環(huán)氧膠粘劑的研制6343373717(編輯修改稿)
2025-07-20 22:32 本頁面
【文章內容簡介】 粘度,避免加入導熱填料后致使體系粘度增大給工業(yè)涂布帶來的困難。本研究將環(huán)氧樹脂與固化劑按質量比1∶1混合,以鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)為增塑劑,增塑劑的質量分數(shù)分別為環(huán)氧樹脂的40%、50%、60%、70%、80%和90%,并在三輥研磨機上混合均勻,用旋轉式粘度計測定粘度,研究粘度與增塑劑比例之間的關系(見表1),為選取適宜的增塑劑用量提供依據(jù)。從表1可以看出:①隨著增塑劑含量的增加,體系粘度減小,在增塑劑含量小于30%和大于70%的范圍內改變比例,對整個體系的粘度影響不大,而當增塑劑含量在40%~70%時,體系粘度隨增塑劑含量的變化而發(fā)生較大變化。②加入導熱填料,都會不同程度地增加體系粘度,因此工業(yè)化生產時,體系的粘度要適中,粘度過大會導致涂布均勻性差,粘度過小會導致膠粘效果差。綜合考慮選用增塑劑含量為50%較合適,因此在本研究中選用的增塑劑含量均為環(huán)氧樹脂基體的50%。分別加入不同組分及含量的導熱填料的體系的導熱系數(shù)值見表2,從表2可看到,添加導熱填料K,而加入導熱填料后,導熱率會有不同程度的提高。因此,制備導熱性能良好的膠粘劑體系關鍵是選擇導熱性能好、無毒、價格低廉的無機填料種類及控制填料在配方中的用量。氮化硼的本征導熱系數(shù)高達121W/mK,但由于氮化硼價格昂貴,限制了它的大規(guī)模應用,因此在配方中可以考慮加入少量的氮化硼。Al2O3的本征導熱系數(shù)為30W/mK,隨著Al2O3填充比例的增加,其質量分數(shù)為40%左右,體系導熱系數(shù)隨之上升,氧化鋁填充質量分數(shù)增加到60%時,W/mK。若繼續(xù)增加填料,環(huán)氧樹脂的力學性能便開始惡化、變脆,甚至出現(xiàn)局部開裂,因此應選擇適量的Al2O3加入到配方中。Si3N4的本征導熱系數(shù)為155W/mK。當質量分數(shù)為30%左右,體系的導熱系數(shù)大幅度上升。其后分別加入氮化硅、氧化鋁填充質量分數(shù)為70%時,W/mK、W/mK,表明在相同的比例下,氮化硅粉末較氧化鋁粉末對環(huán)氧的填充效果更好,故可在配方中使用適量的Si3N4。碳化硅是一種非常優(yōu)良的高導熱性材料,其導熱系數(shù)高達260~300W/mK。但實驗中發(fā)現(xiàn)隨其含量增加,其導熱系數(shù)增幅較小?？赡苁窃霞兌炔桓叩仍蛩?。故在復合導熱填料配方中未添加該成分。另外,從表2可以看出,從氮化硅填充質量分數(shù)為30%左右開始,環(huán)氧樹脂的導熱系數(shù)突然有大幅度的上升,但是,當填充質量分數(shù)達到40%左右時,環(huán)氧樹脂導熱系數(shù)的增長又逐漸趨于平緩。填充氧化鋁和氮化硼的情況也類似,只不過是質量分數(shù)不同而已。其原因可能是在填加導熱填料粉末相對較少的情況下,絕大多數(shù)導熱填料顆粒之間未能直接接觸,彼此之間包覆著一層環(huán)氧樹脂,因環(huán)氧樹脂的導熱系數(shù)很低,于是這層環(huán)氧樹脂就使得各導熱填料顆粒之間的界面熱阻變得很大,從而使試樣整體的導熱性
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