電子工業(yè)是公認的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),電子材料是微電子技術(shù)的基礎(chǔ),在電子化學品配套中環(huán)氧膠占有舉足輕重地位,廣泛用于多種工藝。集成電路分立器件、光電子器件、液晶顯示器件、微波元件、磁性元件、印刷電路板、顯像管、光導(dǎo)纖維連接器、攝像機、雷達、導(dǎo)航儀、激光唱盤/音響、DVD、LCD、光碟機、游戲機、移動電話、計算機、傳真機、應(yīng)變片、電容、電阻、磁記錄介質(zhì)等電子元器件、零部件和整機生產(chǎn)與組裝、粘接、固定、封裝、灌封等都要使用環(huán)氧膠黏劑,如導(dǎo)電膠、導(dǎo)磁膠、導(dǎo)熱膠、邦定膠、貼片膠、應(yīng)變膠、阻燃灌封膠等。以粘接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉛焊接,用灌封膠替代金屬、玻璃、陶瓷封裝電子元器件。
各種家用電器設(shè)備,如電視機、錄音機、數(shù)碼相機、冰箱、冰柜、洗衣機、空調(diào)機、烤箱、微波爐、電飯煲、洗碗機、吸塵器、飲水機、甩干機等都大量使用膠黏劑進行粘接與密封。
近些年來,微電子產(chǎn)品對環(huán)氧膠提出特殊要求,幾乎不含離子雜質(zhì),尤其是鈉離子(N+)和氯離子(C1-),環(huán)氧樹脂中水解性氯相當?shù)停h(huán)氧樹脂必須高度純凈。因為水解氯及鈉離子存在,會使電子元器件的性能受到影響,難以保證半導(dǎo)體元器件的可靠性。目前電子工業(yè)對環(huán)氧膠的要求是印刷電路板高耐熱性、低吸水性、低介電常數(shù)、無鹵阻燃等。半導(dǎo)體封裝材料要求采用表面封裝技術(shù)(SMT),無鹵無磷阻燃。
隨著電子產(chǎn)品小型化、輕量化和高性能化發(fā)展需要,電子工業(yè)用環(huán)氧膠黏劑品種和用量日益增多,而且性能不斷提高。
一、精密電子元器件的粘接
有些精密電子元器件的組裝精度要求很高,要求達到微米級,應(yīng)該選用室溫固化環(huán)氧膠和光固化環(huán)氧膠,例如下述配方(質(zhì)量份)的環(huán)氧膠黏劑。
E-51環(huán)氧樹脂 100
501稀釋劑 10
650低分子聚酰胺 50
氣相SiO2 3
KH-560 2
DMP-30 2
消泡劑(有機硅) 少量
室溫/2~5d或65℃/4h固化。粘接鋁的剪切強度25℃為10.4MPa,75℃時13.2MPa。吸水性(25℃/500h)1.4%。
以巰鹽為光引發(fā)劑的光固化環(huán)氧膠,在紫外光輻照下產(chǎn)生陽離子,從而引發(fā)聚合固化。固化快(幾秒鐘)、粘接強度高、耐熱好、收縮小,非常適宜電子元器件快速粘接。
二、主波導(dǎo)與移相器的粘接
天線系統(tǒng)中,功率混頻器主波導(dǎo)與移相器的粘接,需采用嵌接形式,6個面則用L型鋁質(zhì)角件加強,可用如下配方(質(zhì)量份)的環(huán)氧膠黏劑。
E-51環(huán)氧樹脂 100
D-17聚丁二烯環(huán)氧樹脂 20
600稀釋劑 10
651聚酰胺 20
2-乙基-4-甲基咪唑 8
室溫/24h+60℃/4h或100℃/2h固化。
三、集成電路芯片和發(fā)光二極管芯片的粘接
集成電路芯片和發(fā)光二極管芯片等固定在陶瓷基材上,要用環(huán)氧導(dǎo)電膠黏劑粘接,其配方(質(zhì)量份)為:
E-51環(huán)氧樹脂 100
鄰苯二甲酸二丁酯 10
678稀釋劑 5
三乙醇胺 15
銀粉 250~300
80℃/4h或120℃/2h固化。
四、計算機脈沖變壓器灌封
電子計算機脈沖變壓器用環(huán)氧膠灌封,可起到絕緣、固定、密封作用,所用環(huán)氧膠黏劑的配方(質(zhì)量份)如下:
E-51環(huán)氧樹脂 100
鄰苯二甲酸二丁酯 15
甲基六氫苯酐 50
硅微粉(400目) 適量
80℃/2h+160℃/6h固化。固化后耐沖擊振動、耐溫度循環(huán)、耐潮濕、耐鹽霧等。
五、可拆性環(huán)氧灌封膠
一些高壓電源設(shè)備的元器件封裝后,不僅應(yīng)有可靠的絕緣性能,還需要有可拆性,便于及時更換損壞的元器件,重新進行封裝。聚壬二酸酐固化的環(huán)氧膠黏劑則有良好的可拆性,其配方(質(zhì)量份)為:
E-44環(huán)氧樹脂 100
JLY-121聚硫橡膠 20
N-330聚醚 10
聚壬二酸酐 50
增塑劑 40
硅微粉 60
100℃/2h+180℃/4h固化。
固化物拉伸強度>35MPa,體積電阻率7×1015Ω·cm,表面電阻率2×1015Ω·cm,介電強度35~40kV/mm。使用溫度為-40~110℃。用于高壓電源的各種高低壓半導(dǎo)體二極管、三極管、電容、電阻、鐵氧體鐵芯、線圈等的絕緣封裝,小型高壓變壓器的浸漬澆注,電源設(shè)備中晶體管與散熱器的導(dǎo)熱絕緣,印刷電路的封裝等。
如果封裝的元器件損壞或局部電路需要更換時,可用鋸條刀在100℃左右進行切割,取出需換元器件,裝上新的元器件,再對切割部位予以封裝。
六、阻燃型環(huán)氧灌封膠
電子產(chǎn)品的阻燃灌封,可以規(guī)避火災(zāi)危險,確保使用安全,因此阻燃型環(huán)氧灌封膠備受推崇。典型配方(質(zhì)量份)為:
E-51氧樹脂 100
501稀釋劑 10
液體甲基四氫苯酐 80
芐基二甲胺 1
氫氧化鋁 90
硅微粉(400目) 60
微膠囊化紅磷 10
KH-550 1
80℃/2h+120℃/4h固化。阻燃性達UL 94V-0級。
七、環(huán)氧樹脂塑封料
作為生產(chǎn)集成電路的主要結(jié)構(gòu)材料,環(huán)氧塑封料隨著芯片技術(shù)的發(fā)展迅速崛起,是20世紀70年代初開發(fā)出的電子材料新產(chǎn)品。采用環(huán)氧塑封料封裝方法生產(chǎn)晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路等,在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用并成為主流。目前,集成電路正向高集成化、布線細微化、芯片大型化及表面安裝技術(shù)發(fā)展,高性能、無鉛環(huán)保、無溴阻燃成為環(huán)氧塑封料的發(fā)展方向。
環(huán)氧塑封料是由環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂固化劑、固化促進劑、高純度活性硅微粉、硅烷偶聯(lián)劑等組成的模塑粉,近年來又添加離子捕捉劑和鋁保護劑等。為了提高耐熱性,可引入鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂。環(huán)氧塑封料在熱的作用下交聯(lián)固化,在注塑成型過程中將半導(dǎo)體芯片包埋在其中,并賦予一定的結(jié)構(gòu)外形,成為塑料封裝的半導(dǎo)體器件。國內(nèi)北京科化新材料科技有限公司、佛山市億通電子有限公司、巴陵石化公司等都有環(huán)氧塑封料產(chǎn)品供應(yīng)。
八、環(huán)氧絕緣灌注膠
環(huán)氧絕緣灌注膠是集絕緣、固定、防腐、防潮、隔離等多功能于一體的特種電工絕緣材料。已廣泛用于電機、電器、電子組合以及50萬伏高壓輸變壓器等,尤其是20kV以下電流互感器、10kV以下電流互感器、干式變壓器、戶內(nèi)外絕緣子、電纜接線盒等產(chǎn)品的應(yīng)用。環(huán)氧絕緣灌注膠的配方(質(zhì)量份)為:
E-42環(huán)氧樹脂 100
液體甲基四氫苯酐 50
聚壬二酸酐 30
硅微粉(400目) 100
DMP-30 2
KH-560 2
凝膠時間(110℃)90~110min。110℃/2h+130℃/14~18h固化。固化物的收縮率0.88%,沖擊強度1.9~2.4J/㎡,彎曲強度144℃ 169MPa,馬丁耐熱89℃,體積電阻率(2~6)×1013Ω·cm,介電強度36~38MV/m。 環(huán)氧樹脂 - m.wkzeq.com.cn -(責任編輯:admin) |