本文以三種環(huán)氧樹脂為基體,甲基六氫苯酐為固化劑,研究環(huán)氧樹脂的配比用量,兩種無機填料的復配比例以及增韌劑用量對封裝料各項性能的影響,對填料表面改性進行探究,優(yōu)化封裝料的配方和固化工藝,制備具有低黏度、高導熱、高耐熱等優(yōu)點的IGBT芯片用環(huán)氧樹脂封裝料。本論文的主要研究內(nèi)容為:(1)環(huán)氧樹脂的配比用量。改變SRTEM-80和REDG-80的配比用量,為滿足IGBT芯片的灌封工藝以及無機填料的填充,選擇SRTEM-80和REDG-80用量比例2:3為環(huán)氧樹脂基體。(2)無機填料的混合比例。綜合比較兩種無機填料的加入對環(huán)氧樹脂封裝料的性能影響,采用五種復配方式進行研究,結果表明:當氧化鋁和硅微粉質(zhì)量比為3:2時,黏度相對較小,導熱性能較好,且電性能最優(yōu)。(3)增韌劑用量。比較增韌劑CTBN用量(0份,1.25份,2.5份,3.75份,5份)的不同對環(huán)氧樹脂封裝料的性能影響。結果表明:當CTBN用量5份時,彎曲強度性能最優(yōu)。隨著增韌劑用量增加,黏度也稍增加,導熱性能先增加后減小,在CTBN用量為3.75份時,配制的環(huán)氧樹脂封裝料綜合性能最佳。(4)未改性填充量。按照上述研究結果所得最佳配方進行配制,在相同條件下,探究不同填充量對環(huán)氧樹脂封裝料的性能影響。結果表明:隨著填充量的增加,熱導率增加,黏度迅速增加,當填充量超過70wt%時,封裝料的絕緣性能、疏水性能、耐熱性能等均達到工業(yè)要求。填充量75wt%時,黏度2861mPa·s,熱導率為1.33W/m·k,體積電阻率4.05*10~(15)Ω·m,擊穿場強24.41KV/mm,tgδ為0.0068,吸水率低于0.1%。(5)改性劑種類。為進一步提高環(huán)氧樹脂封裝料的熱導率,需增加無機填料的用量。采用偶聯(lián)劑KH-560和KH-570對填料進行改性,以提高粉體的潤濕性,增大填充量。結果表明:經(jīng)KH-570改性后的封裝料性能較好。(6)改性劑用量。對硅烷偶聯(lián)劑KH-570用量進行研究,結果表明:過量的KH-570反而使黏度有增長的趨勢,熱導率隨著改性劑用量先增加后降低,絕緣性能均滿足要求,其中KH-570用量1.5wt%時制備的環(huán)氧樹脂封裝料的性能相對最優(yōu)。(7)改性后填充量。填充量對環(huán)氧樹脂的導熱系數(shù)和黏度均影響較大,通過探究改性后的無機填料的填充量,確定IGBT芯片封裝料的最佳配方。結果表明:無機填料填充量80wt%時,封裝料的綜合性能最優(yōu),黏度2203mPa·s,熱導率最高為1.71W/(m·k),分解溫度達到307℃,體積電阻率6.31*10~(15)Ω·m,擊穿場強大于26KV/mm,tgδ為0.0078,彎曲強度76.97MPa,吸水率小于0.1%,滿足IGBT芯片的使用。
【學位單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2020
【中圖分類】：TQ436.6;TN322.8;TN40
【部分圖文】：

KH-560與KH-570的結構式Fig.1-1StructuralformulaofKH-560andKH-570

硅烷偶聯(lián)劑與無機填料的反應機理Fig.1-2Reactionmechanismofsilanecouplingagentandinorganicfiller

環(huán)氧樹脂封裝料制備工藝流程圖
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本文編號：2859701