环氧/酚醛/苯并恶嗪三元体系的电子封装应用研究

发布时间：2022-01-14 03:31

　　设计制备了一种联苯型环氧树脂/芳烷基酚醛树脂/二胺型苯并恶嗪树脂三元共混体系,考察了树脂组成、不同促进剂及添加量对三元体系固化行为的影响,并对其电子封装模塑料应用进行了研究。结果表明,三元树脂体系中,联苯型环氧树脂和芳烷基酚醛树脂使固化物具有良好的热稳定性,苯并恶嗪的加入则有效提高了固化物的交联密度、玻璃化转变温度（T_g）以及热分解残留率,同时赋予体系低介电性。固化促进剂的加入使三元体系能够在较低温度下固化成型,满足现有环氧模塑料加工成型工艺。通过配方优化,所得模塑料固化物的T_g可达210℃,起始热分解温度(T_d5%)> 390℃,同时具有较好的力学性能及低介电性,在功率器件封装领域显示出了良好的应用前景。 

【文章来源】：热固性树脂. 2020,35(03)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

所用树脂和固化促进剂的化学结构

本文进一步研究了苯并恶嗪的含量对三元体系的影响，保持环氧树脂和酚醛树脂的质量比恒定，改变苯并恶嗪的添加量，所得三元树脂共混物的非等温DSC固化行为和玻璃化转变温度如图3所示。由图3(a）可知，随着苯并恶嗪含量的增加，三元树脂共混物的固化放热峰略微向高温方向移动，但整体变化不大，固化峰值温度大致处于210℃。如图3(b）所示，三元体系固化物的Tg随苯并恶嗪添加量的增加而显著增加，表明苯并恶嗪的加入可以有效提高体系的玻璃化转变温度。对于三元体系固化物，不仅存在环氧树脂与酚醛树脂反应形成的交联网络，酚醛树脂可促进苯并恶嗪开环自聚合形成交联结构，同时苯并恶嗪开环后生成的酚羟基还可与环氧树脂反应形成交联结构[13,14]。因此，苯并恶嗪组分的引入，使固化物具有较为复杂的高度交联网络结构，因而Tg较高。综上所述，酚醛树脂可以降低三元体系的固化温度，但含量过多会使固化物的玻璃化转变温度降低。苯并恶嗪开环后可参与环氧树脂固化反应，提高固化物的玻璃化转变温度。但三元树脂体系的固化温度仍然过高，不能满足电子封装模塑料的实际生产应用。

为了降低三元树脂体系的固化温度，使其能够匹配目前电子封装模塑料快速成型的固化工艺要求，本文进一步探究了不同固化促进剂对三元体系固化行为的影响。图4显示了添加不同固化促进剂的三元树脂共混物EPB 5/3/2的非等温DSC曲线图，固化促进剂的含量为三元树脂总质量的1%。如图4所示，在促进剂的存在下体系的固化行为呈现两个放热峰。位于较低温度区域的第1放热峰主要归属于在促进剂作用下环氧树脂与酚醛树脂的反应放热，位于较高温度区域的第2放热峰则主要为苯并恶嗪在酚醛及促进剂催化作用下开环聚合的反应热，也可能包括苯并恶嗪开环后产生的酚羟基与部分环氧基团的反应放热，反应方程式及机理如图5所示。与未加促进剂的三元体系相比，加入促进剂的EPB共混物的初始固化温度降低，175℃下的凝胶时间大大缩短，符合电子封装模塑料的成型固化工艺。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3587718