一種低吸水性環氧樹脂型封裝材料的製備工藝的製作方法

2023-05-27 21:49:31 1

本發明涉及一種封裝材料的製備工藝，尤其是指一種低吸水性環氧樹脂型封裝材料的製備工藝。

背景技術：

目前，環氧樹脂系密封材料佔整個電路基板密封材料的90%左右。隨著封裝器件的高性能化，要求環氧樹脂不僅要具有高耐熱性，還必須具有低吸水率。為提高封裝材料的耐熱性，一般需要提高封裝材料的交聯度。引入多官能團有利於提高封裝材料的交聯度的。 但引入多官能團卻升高封裝材料的吸水率。因為引入多官能團後，封裝材料的自由體積也增加了，導致吸水率也提高了，如果所用環氧樹脂封裝材料的耐溼性不好，則封裝件金屬配線易被腐蝕鈍化。另一方面，如果封裝件處在高溫高溼環境中，則水分易從封裝材料和引出線框界面或孔隙處浸入，使配線結構產生鬆動等不良缺陷。

技術實現要素：

本發明的目的在於對環氧樹脂封裝材料進行改進，既使封裝材料具有高耐熱性及接著性，又具有低吸水率。

本發明提供的技術方案為：一種低吸水性環氧樹脂型封裝材料的製備工藝，包括以下步驟：（1）取黏土5克，加入盛有500 ml去離子水的1L燒杯中攪拌至少6小時，讓黏土完全膨潤開來，取十四烷基三甲基氯化銨2.5 克，溶入100 ml去離子水中攪拌，並加入1N HCl調整溶液 pH值在3~4之間，攪拌1小時後，慢慢將此溶液滴加到黏土溶液中，攪拌過夜後，離心過濾，取下層黏土，再加入於盛有500 ml 去離子水的燒杯中攪拌0.5至1小時，再離心過濾，重複此一清洗步驟5、6次，最後取出下層黏土，放入40℃真空烘箱中約1至2天，至完全乾燥後，粉碎，便得到一親油性有機改質型黏土；

（2）取1 g的雙酚A二縮水甘油醚，置於樣品瓶中，秤取適量之黏土，加入上述樣品瓶中，再取5 g N,N-二甲基乙醯胺加入，攪拌均勻，再加入0.37 g之1,3-雙(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，在室溫下攪拌48小時，最後將上述溶液逐滴滴在鐵弗龍上，置於烘箱中，在120 ℃下成膜5小時。

本發明通過陽離子交換對黏土進行親油化改質，將黏土層間距撐開，使得合成環氧樹脂的有機單體可以擴散至黏土層材之間，接著進行典型的環氧樹脂的聚合反應及固化反應，得到黏土在樹脂中的分散度極高的納米材料。因為分散在環氧樹脂材料中的黏土為層狀結構排列，使得水分通過的路徑更加蜿蜒,而能延長水分的通過的時間並有效降低吸水率。

本發明技術方案帶來的有益效果為：本發明在降低環氧樹脂封裝材料的吸水率的同時，不必通過減少官能團數量來保持材料的耐熱性及接著性。

具體實施方式

（1）取黏土5克，加入盛有500 ml去離子水的1L燒杯中攪拌至少6小時，讓黏土完全膨潤開來。取十四烷基三甲基氯化銨（改質劑）2.5 克，溶入100 ml去離子水中攪拌，並加入1N HCl調整溶液 pH值在3~4之間。攪拌1小時後，慢慢將此溶液滴加到黏土溶液中，攪拌過夜後，離心過濾（9000rpm；30min），取下層黏土，再加入於盛有500 ml 去離子水的燒杯中攪拌0.5至1小時，再離心過濾，重複此一清洗步驟5、6次。最後取出下層黏土，放入40℃真空烘箱中約1至2天，至完全乾燥後，粉碎，便得到一親油性有機改質型黏土。（改質劑與黏土層中的陽離子進行離子交換，改質劑取代黏土中原有的陽離子進入黏土層，其所帶有的MMT撐開黏土層，為有機單體順利擴散進入黏土層創造條件）

（2）取1 g的雙酚A二縮水甘油醚（單體），置於樣品瓶中。秤取適量之黏土，加入上述樣品瓶中。再取5 g N,N-二甲基乙醯胺加入，攪拌均勻(約6 小時)。再加入0.37 g之1,3-雙(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，在室溫下攪拌48小時。最後將上述溶液逐滴滴在鐵弗龍上，置於烘箱中，在120 ℃下成膜5小時。（有機單體擴散進入到相鄰黏土層之間，然後進行環氧樹脂聚合和固化，最終得到黏土改性的環氧樹脂型密封材料。