環(huán)氧/酚醛/苯并惡嗪三元體系的電子封裝應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間：2022-01-14 03:31
設(shè)計(jì)制備了一種聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂/芳烷基酚醛樹脂/二胺型苯并惡嗪樹脂三元共混體系,考察了樹脂組成、不同促進(jìn)劑及添加量對三元體系固化行為的影響,并對其電子封裝模塑料應(yīng)用進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,三元樹脂體系中,聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂和芳烷基酚醛樹脂使固化物具有良好的熱穩(wěn)定性,苯并惡嗪的加入則有效提高了固化物的交聯(lián)密度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）以及熱分解殘留率,同時(shí)賦予體系低介電性。固化促進(jìn)劑的加入使三元體系能夠在較低溫度下固化成型,滿足現(xiàn)有環(huán)氧模塑料加工成型工藝。通過配方優(yōu)化,所得模塑料固化物的Tg可達(dá)210℃,起始熱分解溫度(Td5%)> 390℃,同時(shí)具有較好的力學(xué)性能及低介電性,在功率器件封裝領(lǐng)域顯示出了良好的應(yīng)用前景。
【文章來源】：熱固性樹脂. 2020,35(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
所用樹脂和固化促進(jìn)劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)
本文進(jìn)一步研究了苯并惡嗪的含量對三元體系的影響，保持環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂的質(zhì)量比恒定，改變苯并惡嗪的添加量，所得三元樹脂共混物的非等溫DSC固化行為和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度如圖3所示。由圖3(a）可知，隨著苯并惡嗪含量的增加，三元樹脂共混物的固化放熱峰略微向高溫方向移動(dòng)，但整體變化不大，固化峰值溫度大致處于210℃。如圖3(b）所示，三元體系固化物的Tg隨苯并惡嗪添加量的增加而顯著增加，表明苯并惡嗪的加入可以有效提高體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。對于三元體系固化物，不僅存在環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂反應(yīng)形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，酚醛樹脂可促進(jìn)苯并惡嗪開環(huán)自聚合形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，同時(shí)苯并惡嗪開環(huán)后生成的酚羥基還可與環(huán)氧樹脂反應(yīng)形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)[13,14]。因此，苯并惡嗪組分的引入，使固化物具有較為復(fù)雜的高度交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因而Tg較高。綜上所述，酚醛樹脂可以降低三元體系的固化溫度，但含量過多會(huì)使固化物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低。苯并惡嗪開環(huán)后可參與環(huán)氧樹脂固化反應(yīng)，提高固化物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。但三元樹脂體系的固化溫度仍然過高，不能滿足電子封裝模塑料的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。
為了降低三元樹脂體系的固化溫度，使其能夠匹配目前電子封裝模塑料快速成型的固化工藝要求，本文進(jìn)一步探究了不同固化促進(jìn)劑對三元體系固化行為的影響。圖4顯示了添加不同固化促進(jìn)劑的三元樹脂共混物EPB 5/3/2的非等溫DSC曲線圖，固化促進(jìn)劑的含量為三元樹脂總質(zhì)量的1%。如圖4所示，在促進(jìn)劑的存在下體系的固化行為呈現(xiàn)兩個(gè)放熱峰。位于較低溫度區(qū)域的第1放熱峰主要?dú)w屬于在促進(jìn)劑作用下環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂的反應(yīng)放熱，位于較高溫度區(qū)域的第2放熱峰則主要為苯并惡嗪在酚醛及促進(jìn)劑催化作用下開環(huán)聚合的反應(yīng)熱，也可能包括苯并惡嗪開環(huán)后產(chǎn)生的酚羥基與部分環(huán)氧基團(tuán)的反應(yīng)放熱，反應(yīng)方程式及機(jī)理如圖5所示。與未加促進(jìn)劑的三元體系相比，加入促進(jìn)劑的EPB共混物的初始固化溫度降低，175℃下的凝膠時(shí)間大大縮短，符合電子封裝模塑料的成型固化工藝。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電子科學(xué)技術(shù)中的半導(dǎo)體材料發(fā)展趨勢[J]. 高遠(yuǎn). 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2019(18)
[2]第3代半導(dǎo)體材料在5G通訊領(lǐng)域的發(fā)展與機(jī)遇[J]. 陳秀芳,楊祥龍,徐現(xiàn)剛,楊學(xué)林,魏同波,劉建利. 新材料產(chǎn)業(yè). 2018(01)
[3]一種改性苯并噁嗪樹脂及其玻璃布層壓板[J]. 鄭林,張馳,王洲一,趙培,劉向陽,顧宜. 航空材料學(xué)報(bào). 2011(01)
[4]苯并噁嗪/酚醛共混樹脂反應(yīng)特性的研究[J]. 孫明宙,顧兆栴,張薇薇,顧宜. 宇航材料工藝. 2004(06)
本文編號：3587718
【文章來源】：熱固性樹脂. 2020,35(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
所用樹脂和固化促進(jìn)劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)
本文進(jìn)一步研究了苯并惡嗪的含量對三元體系的影響，保持環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂的質(zhì)量比恒定，改變苯并惡嗪的添加量，所得三元樹脂共混物的非等溫DSC固化行為和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度如圖3所示。由圖3(a）可知，隨著苯并惡嗪含量的增加，三元樹脂共混物的固化放熱峰略微向高溫方向移動(dòng)，但整體變化不大，固化峰值溫度大致處于210℃。如圖3(b）所示，三元體系固化物的Tg隨苯并惡嗪添加量的增加而顯著增加，表明苯并惡嗪的加入可以有效提高體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。對于三元體系固化物，不僅存在環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂反應(yīng)形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，酚醛樹脂可促進(jìn)苯并惡嗪開環(huán)自聚合形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，同時(shí)苯并惡嗪開環(huán)后生成的酚羥基還可與環(huán)氧樹脂反應(yīng)形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)[13,14]。因此，苯并惡嗪組分的引入，使固化物具有較為復(fù)雜的高度交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因而Tg較高。綜上所述，酚醛樹脂可以降低三元體系的固化溫度，但含量過多會(huì)使固化物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低。苯并惡嗪開環(huán)后可參與環(huán)氧樹脂固化反應(yīng)，提高固化物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。但三元樹脂體系的固化溫度仍然過高，不能滿足電子封裝模塑料的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。
為了降低三元樹脂體系的固化溫度，使其能夠匹配目前電子封裝模塑料快速成型的固化工藝要求，本文進(jìn)一步探究了不同固化促進(jìn)劑對三元體系固化行為的影響。圖4顯示了添加不同固化促進(jìn)劑的三元樹脂共混物EPB 5/3/2的非等溫DSC曲線圖，固化促進(jìn)劑的含量為三元樹脂總質(zhì)量的1%。如圖4所示，在促進(jìn)劑的存在下體系的固化行為呈現(xiàn)兩個(gè)放熱峰。位于較低溫度區(qū)域的第1放熱峰主要?dú)w屬于在促進(jìn)劑作用下環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂的反應(yīng)放熱，位于較高溫度區(qū)域的第2放熱峰則主要為苯并惡嗪在酚醛及促進(jìn)劑催化作用下開環(huán)聚合的反應(yīng)熱，也可能包括苯并惡嗪開環(huán)后產(chǎn)生的酚羥基與部分環(huán)氧基團(tuán)的反應(yīng)放熱，反應(yīng)方程式及機(jī)理如圖5所示。與未加促進(jìn)劑的三元體系相比，加入促進(jìn)劑的EPB共混物的初始固化溫度降低，175℃下的凝膠時(shí)間大大縮短，符合電子封裝模塑料的成型固化工藝。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電子科學(xué)技術(shù)中的半導(dǎo)體材料發(fā)展趨勢[J]. 高遠(yuǎn). 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2019(18)
[2]第3代半導(dǎo)體材料在5G通訊領(lǐng)域的發(fā)展與機(jī)遇[J]. 陳秀芳,楊祥龍,徐現(xiàn)剛,楊學(xué)林,魏同波,劉建利. 新材料產(chǎn)業(yè). 2018(01)
[3]一種改性苯并噁嗪樹脂及其玻璃布層壓板[J]. 鄭林,張馳,王洲一,趙培,劉向陽,顧宜. 航空材料學(xué)報(bào). 2011(01)
[4]苯并噁嗪/酚醛共混樹脂反應(yīng)特性的研究[J]. 孫明宙,顧兆栴,張薇薇,顧宜. 宇航材料工藝. 2004(06)
本文編號：3587718
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3587718.html
最近更新
教材專著
