環(huán)氧電子灌封料的制備及性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂是一種熱固性樹脂,具有優(yōu)異的粘接性、機(jī)械強(qiáng)度和電氣絕緣性能,可廣泛應(yīng)用于電力電子元件封裝領(lǐng)域。固化環(huán)氧樹脂需要加入固化劑,在電氣電子絕緣領(lǐng)域中多采用有機(jī)酸酐類固化劑,酸酐固化需要在高溫下進(jìn)行,因此將酸酐作為固化劑使用時(shí)必須添加促進(jìn)劑。促進(jìn)劑的選擇除了提高酸酐固化環(huán)氧樹脂的速度之外,有時(shí)還可以降低固化溫度,這對(duì)高溫敏感件和節(jié)省能源是非常有意義的。
　　 本文選用E-51為基體樹脂,甲基納迪克酸酐為固化劑,端羧基丁腈橡膠作為

2、增韌劑,選取不同的促進(jìn)劑體系制備環(huán)氧電子灌封料,對(duì)體系進(jìn)行固化,使用掃描電鏡和傅里葉紅外光譜對(duì)材料微結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,并分析了體系各組分的選取對(duì)材料的力學(xué)性能,熱學(xué)性能、電學(xué)性能的影響。
　　 拉伸試驗(yàn)得知,隨著橡膠用量的增加,灌封料體系的拉伸模量隨著橡膠含量的增加而降低,斷裂伸長(zhǎng)率提高,體系的韌性增加。
　　 采用掃描電鏡觀察灌封料的斷面可得知,端羧基丁腈橡膠粒子分散在基體樹脂中,乙酰丙酮鉻與咪唑共同促進(jìn)固化的體系主要發(fā)生

3、的是脆性斷裂,其它促進(jìn)劑促進(jìn)固化的體系材料主要發(fā)生的是韌性斷裂。紅外光譜分析得知,固化后的灌封料的環(huán)氧基基本消失,體系固化較完全。
　　 通過熱重分析分析材料熱穩(wěn)定性可知,乙酰丙酮鉻的加入降低了材料的最終熱分解溫度,加入乙酰丙酮鉻促進(jìn)劑固化的灌封料在480℃最終分解,而未加入的灌封料則在550℃最終分解。結(jié)果表明,乙酰丙酮鉻的加入降低了材料的最終熱分解溫度。
　　 動(dòng)態(tài)熱學(xué)分析結(jié)果表明,灌封料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg隨著固化劑

4、的加入量的改變而發(fā)生改變,當(dāng)環(huán)氧用量與酸酐用量為等當(dāng)量比,即環(huán)氧樹脂采用100份,酸酐采用85份時(shí)體系具有最高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,Tg為167℃。選擇不同的促進(jìn)劑組合促進(jìn)固化灌封料,結(jié)果表明可通過改變促進(jìn)劑的方法來提高灌封料的耐熱性,綜合比較玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg和力學(xué)損耗tanδ后可知,選用過氧化苯甲酰與2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚促進(jìn)固化的灌封料熱學(xué)性能最佳。
　　 灌封料的介電損耗結(jié)果表明酸酐用量,增韌劑用量和促進(jìn)劑的種類

5、對(duì)材料的介電損耗影響很大,當(dāng)環(huán)氧用量為100份,酸酐用量85份,增韌劑用量15份,2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚為0.1份,過氧化苯甲酰用量為0.3份時(shí),灌封料體系的介電損耗最小,介電損耗tanδ為0.0029。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,灌封料的最佳配方是環(huán)氧用量100份,甲基納迪克酸酐用量85份,增韌劑用量15份,2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚為0.1份,過氧化苯甲酰用量為0.3份,固化溫度:100℃/2h+150℃/