电子封装用聚氨酯灌封胶的研制

以球形Al_2O_3(氧化铝)为导热填料、改性PAPI 9258(多苯基多亚甲基多异氰酸酯)为固化剂,并引入自制的高效液体阻燃剂,成功制备了一种兼具导热、阻燃和高流动性的PU(聚氨酯)灌封胶。研究结果表明:当m(树脂组分)∶m(固化剂)=6∶1、树脂组分中w(球形Al_2O_3)=67%和w(液体阻燃剂)=13%时,PU灌封胶的综合性能相对最好,其导热系数为0.815 W/(m·K)、阻燃等级为UL-94 V0级、常温拉伸剪切强度为11.79 MPa且流动性良好,完全满足多功能灌封胶的使用要求。     

高导热阻燃有机硅灌封胶的制备

以乙烯基硅油、含氢硅油为基础胶料,十六烷基三甲氧基硅烷改性氧化铝为导热填料,二乙基次膦酸铝(ADP)为阻燃剂,制得导热阻燃绝缘有机硅电子灌封胶。研究了改性氧化铝用量对灌封胶黏度、导热性、阻燃性的影响,观察了燃烧残余物的形貌。结果表明,这种改性氧化铝有低吸油值,填充量对灌封胶黏度影响小,所制备的灌封胶具有良好导热性能;而ADP不仅展现出对灌封胶良好的阻燃性,而且还能与改性氧化铝产生协效阻燃性和抑烟作用,同时灌封胶也具有良好的流动性、力学性能和电绝缘性能。当ADP用量50份、改性氧化铝用量600份时,灌封胶的黏度为8 500 mPa·s,硫化后胶条的热导率达2.12 W/m·K,垂直燃烧达到FV-0级,拉伸强度1.72 MPa,拉断伸长率62%,体积电阻率3.9×1012Ω·cm。     

导热发泡硅橡胶的研制

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基料,石墨烯、导热炭黑和氧化铝为导热填料,发泡微球为发泡剂,制得发泡硅橡胶材料。探讨了石墨烯、导热炭黑和氧化铝对发泡硅橡胶性能的影响,并采用扫描电子显微镜观察了发泡硅橡胶断面形貌。结果表明,随着石墨烯用量的减少和导热炭黑用量的升高,发泡硅橡胶的拉伸强度、密度和硬度均降低,热导率先升后降。当石墨烯用量为5份、导热炭黑用量为3份时发泡硅橡胶的热导率最高,为0. 119 W/(m·K)。球形氧化铝对硅橡胶的补强作用略低于非球形氧化铝,但两者对发泡硅橡胶的密度、硬度和阻燃性能的影响几乎相同。材料热导率随着球形氧化铝用量的减少和非球形氧化铝用量的增加先升后降。当球形氧化铝用量为25份、非球形氧化铝用量为30份时,材料热导率最高,为0. 101 W/(m·K)。片层石墨烯与球形导热炭黑相结合形成的"哑铃"结构增加了体系中的导热通路数量并提高了导热速率。非球形氧化铝以平面形式存在于泡孔壁内,并与较多的球形氧化铝接触,增加了体系中的导热通路数量。     

有机硅灌封胶抗沉降性及流变性的研究

针对灌封胶中经常出现的沉降、板结等问题,以氧化铝作为主要导热填料,在不同份数氧化铝含量,以及相同份数氧化铝条件下不同用量白炭黑与蒙脱土,对有机硅灌封胶抗沉降的改善、灌封胶黏度及触变值的影响进行了研究。结果表明,150份氧化铝沉降问题最为严重,引入白炭黑与蒙脱土后,灌封胶的抗沉降性有显著提高。     

加成型导热电子灌封胶

正浙江新安化工集团股份有限公司的王柯等人以端乙烯基硅油(黏度500 mPa·s、乙烯基摩尔分数1.2%)为基胶、含氢硅油(硅氢基质量分数0.3%)为交联剂、A1203和氮化硼(BN)为导热填料,制得双组分加成型导热灌封胶。研究了导热填料的种类、用量和配比对灌封胶导热性能的影响。结果表明:采用不同变体的A1203的灌封胶的黏度和力学性能相近,但采用α-A1203的灌封胶热导率最大;且α-A1203的粒径越大,灌封胶的热导率越大,但其拉伸强度和拉     

有机硅基体与填料表面处理对电子灌封胶性能的影响

文章研究α,ω-二乙烯基聚二甲基硅氧烷（乙烯基硅油）粘度、硅烷偶联剂类型及用量对电子灌封胶性能的影响。结果表明：随着乙烯基硅油粘度的增加,灌封胶的拉伸性能增加;乙烯基三乙氧基硅烷（A-151）处理的氮化铝所制备的灌封胶的导热率和耐热性能突出,并且填料与基体间界面结合情况良好;优化后,A-151的用量为填料量的1 wt%。     

环氧树脂灌封胶增韧研究

研究了橡胶、纳米填料对环氧树脂灌封胶的增韧作用。通过加入端羟基丁腈橡胶(HTBN)、聚硫橡胶、纳米氧化铝等,使灌封胶冲击、压缩强度得到了较大提高。     

加成型导热电子灌封胶

浙江新安化工集团股份有限公司的王柯等人以端乙烯基硅油（黏度500 mPa·s、乙烯基摩尔分数1.2%）为基胶、含氢硅油（硅氢基质量分数0.3%）为交联剂、Al2O3和氮化硼（BN）为导热填料,制得双组分加成型导热灌封胶。研究了导热填料的种类、用量和配比对灌封胶导热性能的影响。结果表明：采用不同变体的Al2O3的灌封胶的黏度和力学性能相近,但采用α-Al2O3的灌封胶热导率最大;且α-Al2O3的粒径越大,灌封胶的热导率越大,但其拉伸强度和拉断伸长率减小,适宜的粒径为2．5μm或5μm。     

专利介绍

<正>低黏度高导热EP电子灌封胶CN101 974 302(2011-02-16)。该灌封胶按照m(A组分)∶m(胺类固化剂)=100∶(5～12)比例混合而成。其中A组分(以质量分数计)由球形氧化铝粉末70%～85%、环氧树脂10%～20%、活性稀释剂2%～4%、     

加成型导热电子灌封胶的研制

以端乙烯基硅油为基胶、含氢硅油为交联剂、α-Al2O3和氮化硼(BN)为导热填料制得加成型导热灌封胶。研究了导热填料的种类、用量和配比对灌封胶导热性能的影响。结果表明:α-Al2O3的导热系数最大;随着BN用量的增加,灌封胶的导热系数和拉伸强度提高,断裂伸长率先增后降,但粘度上升明显。不同粒径的α-Al2O3和氮化硼(BN)并用可以提高灌封胶的导热系数,且对粘度和力学性能影响较小。     

LED用低热阻硅脂的制备

选用合适粒径的氮化铝和氧化铝为混杂导热填料、使用自制的硅烷低聚物为表面处理剂,以溶液插层法对混杂导热填料进行表面改性;然后与甲基苯基硅油混合制备了LED用低热阻导热硅脂。研究了导热填料的种类、粒径、表面处理剂种类及用量对导热硅脂的热导率和黏度的影响。采用LED灯作为实际测试平台表征了导热硅脂的导热性能。结果表明,当填料总质量分数为90.9%,粒径为5μm的氮化铝与粒径为1μm的氧化铝作混合填料且质量比为2.8∶1时,导热硅脂的热导率和黏度有较好的平衡;使用填料质量0.5%的硅烷低聚物对氮化铝和氧化铝混合填料进行表面处理有较好的处理效果;自制10号硅脂样品的黏度（25℃）为174 Pa·s,热阻为1.94℃/W,热导率为4.31 W/m·K。     

加成型导热电子灌封硅橡胶的研究

以α,ω-二乙烯基聚二甲基硅氧烷为基胶,配合石英粉、氧化铝、含氢硅油、Pt催化剂等,制成加成型导热电子灌封硅橡胶.研究了导热填料及其用量对加成型导热电子灌封硅橡胶性能的影响.结果表明,石英粉与氧化铝填料都可以提高液体硅橡胶的导热性能,但是随着填料的粒径增大,硅橡胶的机械性能逐渐下降;对比两种导热填料,石英粉体系液体硅橡...     

高导热低黏度环氧树脂灌封胶

以E-51型环氧树脂为基体,Al2O3为导热填料,CYH-277为稀释剂制备高导热低黏度环氧树脂灌封胶。优化了硅烷偶联剂KH-560、稀释剂CYH-277的用量;分别采用NDJ-7型旋转式黏度计和Hot Disk型热常数分析仪测试其黏度和导热系数。结果表明:硅烷偶联剂KH-560用量为1.25%(wt)时效果最优;随CYH-277用量的增加灌封胶黏度、耐热性能均逐渐下降,最佳用量为25%(wt);随Al2O3用量增加,灌封胶的黏度、导热系数均增大;用量相同时,填充20μm Al2O3的树脂体系相比于填充6μm Al2O3树脂体系黏度小、导热系数大,复配两种粒径Al2O3对应树脂体系的导热性最好;复配Al2O3用量为86%(wt)时,导热系数达到2.23W/(m·K),此时灌封胶的黏度为30100mPa·s,仍保持较好的加工流动性。     

导热氧化铝改性工艺对界面材料导热性能的影响研究

为提高界面材料的导热性能,采用不同工艺对界面材料用导热氧化铝填料进行改性研究,通过考察导热氧化铝填料的形貌、添加量、复配比例对界面材料导热性能的影响,选取导热氧化铝填料最佳性价比配方和改性工艺。实验结果表明：当导热氧化铝填料以45 μm球形、45 μm类球形、5 μm角形按2∶3∶2质量比进行复配并进行干法-湿法联合改性时,其添加量可以达到95%（占有机硅油体系的质量分数）,导热系数可以达到4.25 W/（m·K）。     

氧化铝的表面改性及其在导热有机硅灌封胶中的应用

比较了3种硅烷偶联剂对氧化铝的表面改性效果。相对于未改性氧化铝,十六烷基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷改性氧化铝的吸油值分别降低了56.8%、32.5%、35%,而对应的硅橡胶胶料的黏度分别降低了74.3%、48.6%和45.4%,分散性提高,颗粒无明显团聚,改性效果突出;十六烷基三甲氧基硅烷的改性效果最优,其最佳用量为氧化铝粉体质量的1.5%。将十六烷基三甲氧基硅烷改性氧化铝填充至有机硅灌封胶中,考察了填充量对硅橡胶导热性能、黏度和力学性能的影响。结果表明,当改性氧化铝的填充量为900份时(相对于100份乙烯基硅油),胶料的黏度仅11 800 mPa.s,硫化硅橡胶的热导率高达2.47 W/m.K,拉伸强度1.6 MPa,拉断伸长率35%。     

复合绝缘导热胶粘剂研究

以增韧的酚醛环氧树脂为基体树脂,氮化铝、氮化硼、氧化铝混杂粒子为导热填料制备了-新型绝缘导热胶粘剂。研究了填料用量对胶粘剂热导率、热阻、介电常数、体积电阻率等性能的影响,发现填料用量为40％时胶粘剂的热导率为O．99 W／mK,热阻为0．70℃／W,介电常数6,体积电阻率4．6×1012Ω·cm,20℃、200℃、250℃下的剪切强度分别为13．0MPa、10．0MPa、5．65MPa。研究结果表明该胶具备良好的电绝缘及力学性能,可以长期在150℃温度下使用,与不加导热填料的相同胶粘剂相比,具有良好的导热能力。     

氧化铝及碳纤维对EPDM/MVQ共混胶性能的影响

选用EPDM/MVQ共混胶为基体,研究了氧化铝、碳纤维/氧化铝对EPDM/MVQ共混胶力学性能、导热性能及导电性能的影响。结果表明,随着氧化铝用量的增加,共混胶的力学性能下降,导热性能增加,电阻变化不大;当氧化铝用量为200份时,复合材料的拉伸强度达到4.5MPa,导热系数达到1.1W/(m·k),选用氧化铝/碳纤维混合填料体系,当氧化铝和碳纤维的用量分别为100份和15份时,复合材料的拉伸强度达到4.8MPa,导热系数达到0.66 W/(m·k)。     

导热环氧灌封胶的研制

以环氧AG-80为主体树脂,端羧基液体丁腈橡胶与1,6-已二醇二缩水甘油醚的反应产物为活性增韧稀释剂,纳米AlN为导热填料,缩胺-105为固化剂制备导热灌封胶。实验结果表明,每100份环氧树脂中活性增韧稀释剂为20份时,灌封胶的力学性能、耐热性能良好;纳米AlN的质量分数为12％,灌封胶的热导率达到0．85W／m·k,可满足使用要求。     

Polymer composites with enhanced thermal conductivity via oriented boron nitride and alumina hybrid fillers assisted by 3-D printing

Herein, oriented boron nitride (BN)/alumina (Al₂O₃)/polydimethylsiloxane (PDMS) composites were obtained by filler orientation due to the shear-inducing effect via 3-D printing. The oriented BN platelets acted as a rapid highway for heat transfer in the matrix and resulted in a significant increase in the thermal conductivity along the orientation direction. Extra addition of spherical Al₂O₃ enhanced the fillers networks and resulted in the dramatic growth of slurry viscosity. This, together with filler orientation induced the synergism and provided large increases in the thermal conductivity. A high orientation degree of 90.65% and in-plane thermal conductivity of 3.64 W/(m∙K) were realized in the composites with oriented 35 wt% BN and 30 wt% Al₂O₃ hybrid fillers. We attributed the influence of filler orientation and hybrid fillers on the thermal conductivity to the decrease of thermal interface resistance of composites and proposed possible theoretical models for the thermal conductivity enhancement mechanisms.