[发明专利]低粘度高导热型有机硅电子灌封胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子灌封胶技术领域，尤其涉及一种低粘度高导热型有机硅电子灌封胶及其制备技术。

背景技术

电子元器件、大型集成电路板、LED等高科技领域目前逐渐实现高性能、高可靠性和小型化，因其工作环境较为苛刻，对于电子灌封胶的要求也必然较高，要求其不但具有优良的耐高低温性能、机械力学性能、电绝缘性能，同时还要具备较好的导热性能、阻燃性能和流动性。目前使用的灌封材料以环氧树脂、聚氨酯和硅橡胶等的应用较为广泛。硅橡胶因其可在很宽的温度范围内长期保持弹性，且具有良好的电气性能和化学稳定性能，可作为电子电气组装件灌封的首选材料。但典型未填充的硅橡胶其导热性能差，导热系数只有0.2W·m^-1·K^-1左右，用作灌封胶，往往导致电子设备所产生的热量无法及时散发出去，极大地影响了电子元器件的可靠性和寿命。

目前，在提高导热性能方面，一般是向硅橡胶中填充绝缘性能良好的导热填料，如氧化铝、碳化硅晶须、氮化硼等，但一般导热填料的使用量较大，所用的填料价格昂贵，且导热率一般都难以突破1.5W·m^-1·K^-1，或者虽可制得导热率稍好的电子灌封胶，但粘度却往往会大幅增加，使得灌封胶的流动性差，不仅影响使用，而且在生产中脱泡所需的能耗也很大。

公开号为CN102337033A的中国专利申请公开了一种加成型高导热有机硅电子灌封胶，其采用的导热填料为球形氧化铝、氮化硼、碳化硅晶须混合合成，采用这种导热填料可制备导热率1.0W·m^-1·K^-1的灌封胶，但这种导热填料所用的碳化硅晶须、氮化硼均较昂贵，增加了成本。公开号为CN101402798B的中国专利申请公开了一种电子用导热阻燃液体硅橡胶，虽然具有较高的热导率（导热率1.5～2.5W·m^-1·K^-1），但其粘度达到了10000mPa·s以上，流动性较差，难以施胶。

发明内容

本发明为弥补现有技术的不足，提供一种低粘度高导热型有机硅电子灌封胶及其制备方法，其特点是该灌封胶不仅具有高热导率，达到2.5～3.0W·m^-1·K^-1，而且粘度较低，为2000～3000mPa·s，流动性很好，阻燃效果佳，生产成本低。

本发明提供的低粘度高导热型有机硅电子灌封胶的制备方法，包括如下步骤：

1）基料的制备：将乙烯基聚二甲基硅氧烷、粒径1～5μm的氧化铝、阻燃剂加入到真空捏合机中，在110～130℃、真空度0.06～0.1MPa下边搅拌边加入复配型偶联剂，复配型偶联剂加入完毕后，脱水共混2～5h，，冷却后用三辊机研磨1～4次获得基料；原料的重量份数如下：

所述乙烯基聚二甲基硅氧烷为质量比3:2～5的粘度1000mPa·s和200～500mPa·s的乙烯基聚二甲基硅氧烷的组合；

所述阻燃剂为质量比为1:2～5的三聚氰胺氰脲酸盐、氢氧化铝的组合；

所述复配型偶联剂为质量比例0.5～3:2～4:1～3的铝酸酯、KH570（γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷）和KH550（γ-氨丙基三乙氧基硅烷）的组合；

2）A组分的制备：25℃下，取步骤1）制得的基料，向其中加入含氢量为0.2～1wt%的含氢硅油交联剂和交联抑制剂，搅拌10～60分钟制得A组分，原料的重量份数如下：基料100份；

含氢硅油交联剂0.2～10份；

交联抑制剂0.002～0.01份；

3）B组分的制备：25℃下，取步骤1）制得的基料，向其中加入铂含量为1000～5000ppm的铂催化剂，搅拌10～60分钟制得B组分；所述基料与铂催化剂的重量比为100：0.01～2.0；

4）低粘度高导热型有机硅电子灌封胶的制备：25℃下，取等重量的步骤2）制得的A组分和步骤3）制得的B组分混合均匀，真空脱泡10-25分钟，室温下固化20-30小时，即制得低粘度高导热型有机硅电子灌封胶。

进一步的，粘度1000mPa·s和200～500mPa·s的乙烯基聚二甲基硅氧烷的乙烯基含量分别为0.5～1.0wt%和0.1～0.5wt%。在基料体系中采用这种乙烯基聚二甲基硅氧烷，更有效的提高灌封胶的力学性能。所述乙烯基聚二甲基硅氧烷为直链型或支链型乙烯基聚二甲基硅氧烷。