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高性能電子封裝材料用環(huán)氧樹脂,，你了解哪些,？
電子封裝膠是用于封裝電子器件，是起到密封,、包封或灌封的一類電子膠水或粘合劑,。經(jīng)電子封裝膠封裝后可以起到防水、防潮,、防震,、防塵、防腐蝕,、散熱,、保密等的作用。因此,，電子封裝膠需要具有耐高低溫,，介電強(qiáng)度高，絕緣性好,，環(huán)保安全的特點(diǎn),。
為什么選擇環(huán)氧樹脂？
隨著大規(guī)模集成電路以及電子元器件微型化的不斷發(fā)展,，電子元器件的散熱問題成為影響其使用壽命的關(guān)鍵問題，迫切需要具有良好散熱性能的高導(dǎo)熱膠粘劑作為封裝材料。
環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的耐熱性,、電絕緣性,、密著性、介電性,、力學(xué)性能及較小的收縮率,、耐化學(xué)藥品性，加入固化劑后又有較好的加工性和可操作性,。因此,，目前國外半導(dǎo)體器件較多采用環(huán)氧樹脂進(jìn)行封裝。
環(huán)氧樹脂的發(fā)展
隨著環(huán)境保護(hù)呼聲的日益高漲以及集成電路工業(yè)對(duì)于電子封裝材料性能要求的不斷提高,，對(duì)于環(huán)氧樹脂提出了更高的要求,。IC封裝用的環(huán)氧樹脂除了要求高純度之外，低應(yīng)力,、耐熱沖擊和低吸水性也是亟待解決的問題,。
針對(duì)耐高溫和低吸水率等問題，國內(nèi)外研究從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā),，主要集中于共混改性和新型環(huán)氧樹脂的合成,，一方面將聯(lián)苯、萘,、砜等基團(tuán)和氟元素引入環(huán)氧骨架中,，提高固化之后材料的耐濕熱性能；另一方面,，通過加入幾類具有代表性的固化劑,，研究固化物的固化動(dòng)力學(xué)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,、熱分解溫度和吸水率等性能,，力求制備出高性能電子封裝材料用環(huán)氧樹脂。
幾種特殊環(huán)氧樹脂介紹
以下主要介紹幾種電子封裝用的特殊環(huán)氧樹脂：
1.聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂
通過兩步法合成的四甲基聯(lián)苯二酚型環(huán)氧樹脂經(jīng)DDM和DDS固化后,，展現(xiàn)了較高的耐熱性,，良好的機(jī)械性能和較低的吸水率。
另有研究者組合成了一種新型含聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂,。DDS固化后,，煮沸吸水法測得吸水率為1.53%。聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的引入,，耐熱性和耐濕性能都有較大的改善,，有利于應(yīng)用于電子封裝材料領(lǐng)域。
2.含硅環(huán)氧樹脂
電子封裝領(lǐng)域的另一個(gè)研究熱點(diǎn)是引入有機(jī)硅鏈段,，該研究既可以提高耐熱性,，又能增強(qiáng)環(huán)氧固化后的韌性，并且含硅聚合物具有良好的阻燃特性，含硅基團(tuán)的低表面能致使其遷移到樹脂表面,，形成耐熱保護(hù)層,，從而避免聚合物發(fā)生進(jìn)一步的熱降解。
有研究者采用氯封端有機(jī)硅氧烷聚合物改性雙酚A型環(huán)氧樹脂,，通過端基氯與環(huán)氧鏈上的羥基反應(yīng)生成Si-O鍵,。
這種方法在不消耗環(huán)氧基的前提下，提高樹脂固化物的交聯(lián)密度,，既起到了增韌樹脂的效果,，又提高其耐熱和耐沖擊等性能。
3.含氟環(huán)氧樹脂
含氟聚合物有很多獨(dú)特的性能,，氟元素具有比較大的電負(fù)性,，電子與核之間的作用力大，與其他原子間化學(xué)鍵的鍵能大,，折射率低,，含氟聚合物的耐熱性、耐氧化性和耐藥品性能優(yōu)異,。
含氟環(huán)氧樹脂具有防塵自潔,、耐熱、耐磨,、耐腐蝕等性能而且還能改善環(huán)氧樹脂的溶解性,，同時(shí)，具有優(yōu)良的阻燃性,，成為電子封裝領(lǐng)域內(nèi)的新型材料,。
美國海軍實(shí)驗(yàn)室合成的含氟環(huán)氧樹脂室溫下為液態(tài)，具有極低的表面張力,。經(jīng)硅胺室溫固化或氟酐固化后,，可得到具有優(yōu)良的強(qiáng)度、耐久性,、低表面活性,、高Tg和高極限穩(wěn)定性的環(huán)氧樹脂。
4.含雙環(huán)戊二烯環(huán)氧樹脂
通過Friedel-Crafts反應(yīng)可以合成雙環(huán)戊二烯鄰甲酚醛樹脂,，反應(yīng)式如下圖所示,。該樹脂分別用甲基六氫苯酐和聚酰胺651固化劑固化，固化物的Tg分別為141°C和168°C,，同單純的E51固化樹脂相比提高約20°C,。
有一種新型的低介電雙環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂性能可以與商品化的雙酚A型環(huán)氧樹脂相媲美，5%熱失重大于382°C,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為140-188°C,，而且吸水率(100°C,24h)只有0.9-1.1%,。
5.含萘環(huán)氧樹脂
有研究者合成了一種新型含萘結(jié)構(gòu)酚醛環(huán)氧樹脂,，反應(yīng)式如下圖所示。其DDS固化物表現(xiàn)出優(yōu)異的耐熱性能,，Tg為262°C,，5%熱失重為376°C,。
6.脂環(huán)族環(huán)氧樹脂
脂環(huán)族環(huán)氧樹脂的特點(diǎn)是：純度高,、黏度小、可操作性好,、耐熱性高,、收縮率小、電性能穩(wěn)定及耐候性好等優(yōu)點(diǎn),，特別適合高性能電子封裝材料低黏度,、高耐熱性、低吸水性和電性能優(yōu)異等要求,，是極有發(fā)展前途的電子封裝材料,。
7.共混改性環(huán)氧樹脂
共混是一種有效改善材料性能的重要方法。在一種環(huán)氧基質(zhì)中,，摻入另一種或幾種環(huán)氧樹脂,，使基質(zhì)材料的某一種或幾種特定性能發(fā)生改善，從而獲得綜合性能更優(yōu)異的新材料,。在環(huán)氧模塑料中,，通過共混可以達(dá)到降低成本，提高使用性能和加工性能的目標(biāo),。
在未來的生產(chǎn)研究中,，為了使環(huán)氧樹脂能夠***應(yīng)用于國內(nèi)電子封裝行業(yè)中，改進(jìn)制備工藝技術(shù),、探索耐濕熱高性能環(huán)氧樹脂和中溫耐濕熱環(huán)氧樹脂的固化體系,，以及新型環(huán)氧樹脂改性添加劑的制備是該研究領(lǐng)域的發(fā)展方向。
來源：網(wǎng)絡(luò)
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