技術|阻燃又導熱的有機矽電子灌封膠是如何“煉”成的?

康達科技集團(Qanta Group), 是全球领先的有机硅解决方案供应商之一,致力于提供个性化的有机硅解决方案。其拥有从金属硅到特种有机硅材料的全方位产品供应链。主要業務為特用化學品技術及特殊SILICONE與複合材料相關應用制程技術材料開發、設計、銷售。目前已有18年以上历史,与全球500强企业有合作销售经验,是一家集科研,开发,生产及销售为一体的国家级高新技术企业,拥有国际化品质,技术和管理及提供一条龙Silicone 材料应用整合。公司拥有广泛的销售和研发网络,可提供有利于未来可持续发展的创新技术和基于市场需求的解决方案。

主要经营产品产品包括单体、甲基硅油、乙烯基硅油、含氢硅油、RTV-2室温灌注模具胶、人体模型胶、LED封装胶、电源封装胶、商标胶、胸垫胶、密封胶等。

制作硅胶模具过程中,如果忽略操作中一些细节,所产生的问题将要花费大量的时间及成本来解决,因此MSK技术服务中心工程特嘱:树脂首模在未使用前一定要经过处理,如果已经出现粘模等问题了,我们应采取同样的方法进行处理!下面我们细解一下如何防止粘模或已经粘模如何处理。

 

在電子產品的生產加工過程中,經常要用到灌封工藝。

所謂灌封就是將液態膠狀物用機械或手工方式灌入裝有電子元件、線路的器件內,在常溫或加熱條件下,這些膠狀物固化成為性能優異的熱固性高分子彈性體的過程,起到防水、防潮、防塵、絕緣、導熱、保密、防腐蝕、耐溫、防震的作用。這些用於電子元器件及線路灌封的膠狀物,稱為電子灌封膠。


按照化學成分分類,當前主流的電子灌封膠,主要有環氧樹脂電子灌封膠、聚氨酯電子灌封膠以及有機矽電子灌封膠。這三類電子灌封膠出現時間不同,產品價格、產品性能方面也有較大差異,在此主要介紹有機矽電子灌封膠。

 


由於電子產品的功能越來越多,構成越來越複雜,但是卻要向輕薄化的發向發展,這就要求電子產品的電子元器件及線路要盡可能地高度集成化、微型化、輕量化,同時由於電子產品需要處理的程序多、運行速率快,因此散發的熱量也多,這就對電子產品各組成部分的導熱及阻燃性能提出了更高的要求。

在這種背景下,電子元件封裝用的電子灌封膠,就必須要具備優異的阻燃、導熱性能。有機矽電子灌封膠具有優異的耐高低溫性、耐候性以及電絕緣性,因此在電子元器件的封裝領域具有非常廣泛的用途。

就組成而言,電子灌封膠主要包含兩大部分,其一是有機矽橡膠主體,其二是功能性填料。矽橡膠主體構成電子灌封膠的框架,是電子灌封膠的主要組成部分。功能性填料賦予電子灌封膠特殊的性能,如導熱、導電、導磁、阻燃等,在導熱阻燃電子灌封膠中,主要添加阻燃、導熱填料。

 

根據矽橡膠主體的反應機理不同,有機矽電子灌封膠主要分為縮合型有機矽電子灌封膠和加成型有機矽電子灌封膠。

有機矽電子灌封膠的組成及特點:

◆ 縮合型有機矽電子灌封膠,以107矽橡膠(α,ω-二羥基聚二甲基矽氧烷)為主體,以甲基三甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、γ -氨丙基三乙氧基矽烷、正矽酸乙酯等矽烷偶聯劑為交聯劑,以二月桂酸二丁基錫為催化劑製成。

特點:固化過程中會產生揮發性低分子物質,固化後有較明顯收縮率。

◆ 加成型有機矽電子灌封膠,以乙烯基矽油為主體,含氫矽油為交聯劑,Karstedt試劑為催化劑,搭配增粘劑以及抑製劑等成分製成。

特點:固化過程沒有小分子物質產生,收縮率小。

功能性填料的類型及特點:

阻燃、導熱填料:具有導熱、阻燃功能的有機矽電子灌封膠,目前常用的功能性填料主要是導熱填料以及阻燃填料。常用的導熱、阻燃填料種類眾多,目前主流的導熱填料是氧化鋁,阻燃填料是氫氧化鎂。

特點:這些填料導熱、阻燃性能優異,同時粒徑小,容易在有機矽體系中均勻分散。

導熱、阻燃型有機矽電子灌封膠的製備,慣常的做法是製成A、B兩組分,使用時用高速分散機將一定比例的A、B兩組分充分混合,經脫泡處理後用於電子元器件的灌封,然後在常溫或者加熱的條件下固化。

 

有機矽電子灌封膠製備方法:

两组分缩合型有机硅电子灌封胶,一般是在真空捏合机内,将一定比例的107硅橡胶、氧化铝、氢氧化镁等功能性填料在一定温度下混合一段时间,然后加入一定量的乙烯基硅油调整粘度,用高速剪切分散机搅拌一定时间,制成A组分,将剩余的交联剂、催化剂等组分按照一定的量搅拌均匀,制成B组分。

两组分加成型有机硅电子灌封胶,是在真空捏合机内,将一定量的乙烯基硅油、铂催化剂、功能性填料充分混合制成A组分,将乙烯基硅油、含氢硅油、功能性填料、抑制剂及增粘剂在真空捏合机内混合均匀制成B组分。

当前,在电子灌封胶领域,有机硅电子灌封胶占有很大的市场份额,道康宁、瓦克、迈图、信越以及中国蓝星(埃肯集团)等国际巨头均拥有此类型的产品,国内一些小的厂家也有生产,但是市场占有率较小,尤其是在较高端的电子产品中,主要还是以国外厂商的产品为主。

 

希望国产厂家能够在技术上不断进步,迎头赶上,持续扩大国产产品在有机硅电子灌封胶市场的占有率,提升国产产品的竞争力及影响力。


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