阻燃導(dǎo)熱硅膠產(chǎn)品技術(shù)分析:有機(jī)硅電子灌封膠如何煉成?
所謂灌封就是將液態(tài)膠狀物用機(jī)械或手工方式灌入裝有電子元件、線路的器件內(nèi),在常溫或加熱條件下,這些膠狀物固化成為性能優(yōu)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(dǎo)熱、保密、防腐蝕、耐溫、防震的作用。這些用于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(xué)成分分類,當(dāng)前主流的電子灌封膠,主要有環(huán)氧樹脂電子灌封膠、聚氨酯電子灌封膠以及硅橡膠電子灌封膠。這三類電子灌封膠出現(xiàn)時間不同,產(chǎn)品價格、產(chǎn)品性能方面也有較大差異,在此主要介紹硅橡膠電子灌封膠的優(yōu)勢與特性。
由于電子產(chǎn)品的功能越來越多,構(gòu)成越來越復(fù)雜,但是卻要向輕薄化的發(fā)向發(fā)展,這就要求電子產(chǎn)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,同時由于電子產(chǎn)品需要處理的程序多、運(yùn)行速率快,因此散發(fā)的熱量也多,這就對電子產(chǎn)品各組成部分的導(dǎo)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(yōu)異的阻燃、導(dǎo)熱性能。有機(jī)硅電子灌封膠具有優(yōu)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(lǐng)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(jī)硅橡膠制品主體,其二是功能性填料。硅橡膠主體構(gòu)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(dǎo)熱、導(dǎo)電、導(dǎo)磁、阻燃等,在導(dǎo)熱阻燃電子灌封膠中,主要添加阻燃、導(dǎo)熱填料。
根據(jù)硅橡膠制品的反應(yīng)機(jī)理不同,電子灌封膠主要分為縮合型電子灌封膠和加成型電子灌封膠。
◆硅橡膠電子灌封膠的組成及特點:
縮合型有機(jī)硅電子灌封膠,以107硅橡膠(α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷)為主體,以甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯等硅烷偶聯(lián)劑為交聯(lián)劑,以二月桂酸二丁基錫為催化劑制成。
特點:固化過程中會產(chǎn)生揮發(fā)性低分子物質(zhì),固化后有較明顯收縮率。
加成型有機(jī)硅電子灌封膠,以乙烯基硅油為主體,含氫硅油為交聯(lián)劑,Karstedt試劑為催化劑,搭配增粘劑以及抑制劑等成分制成。
特點:固化過程沒有小分子物質(zhì)產(chǎn)生,收縮率小。
◆功能性填料的類型及特點:
阻燃、導(dǎo)熱填料:具有導(dǎo)熱、阻燃功能的有機(jī)硅電子灌封膠,目前常用的功能性填料主要是導(dǎo)熱填料以及阻燃填料。常用的導(dǎo)熱、阻燃填料種類眾多,目前主流的導(dǎo)熱填料是氧化鋁,阻燃填料是氫氧化鎂。
特點:這些填料導(dǎo)熱、阻燃性能優(yōu)異,同時粒徑小,容易在有機(jī)硅體系中均勻分散。
導(dǎo)熱、阻燃型有機(jī)硅電子灌封膠的制備,慣常的做法是制成A、B兩組分,使用時用高速分散機(jī)將一定比例的A、B兩組分充分混合,經(jīng)脫泡處理后用于電子元器件的灌封,然后在常溫或者加熱的條件下固化。
◆有機(jī)硅電子灌封膠制備方法:
兩組分縮合型有機(jī)硅電子灌封膠,一般是在真空捏合機(jī)內(nèi),將一定比例的107硅橡膠、氧化鋁、氫氧化鎂等功能性填料在一定溫度下混合一段時間,然后加入一定量的乙烯基硅油調(diào)整粘度,用高速剪切分散機(jī)攪拌一定時間,制成A組分,將剩余的交聯(lián)劑、催化劑等組分按照一定的量攪拌均勻,制成B組分。
兩組分加成型有機(jī)硅電子灌封膠,是在真空捏合機(jī)內(nèi),將一定量的乙烯基硅油、鉑催化劑、功能性填料充分混合制成A組分,將乙烯基硅油、含氫硅油、功能性填料、抑制劑及增粘劑在真空捏合機(jī)內(nèi)混合均勻制成B組分。
當(dāng)前,在電子灌封膠領(lǐng)域,硅橡膠電子灌封膠占有很大的市場份額,道康寧、瓦克、邁圖、信越以及中國藍(lán)星(??霞瘓F(tuán))等國際巨頭均擁有此類型的核心產(chǎn)品,國內(nèi)很多中小型硅橡膠廠家也有生產(chǎn),但是市場占有率較小,尤其是在較高端的電子產(chǎn)品中,主要還是以國外廠商的硅膠產(chǎn)品為主。
希望國產(chǎn)硅橡膠廠家能夠在技術(shù)上不斷進(jìn)步,迎頭趕上,持續(xù)擴(kuò)大國產(chǎn)產(chǎn)品在有機(jī)硅電子灌封膠市場的占有率,提升國產(chǎn)產(chǎn)品的競爭力及影響力。
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