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阻(zǔ)燃导热硅胶产品技术分析:有机硅电子灌封胶如何炼成?

发表时间(jiān):2024-06-26

  所谓灌封就是将液态胶(jiāo)状物用机械或手工方式灌入装有电子元(yuán)件、线路的器件内,在常温或加热条件(jiàn)下,这些胶(jiāo)状物固化成为性能优异(yì)的(de)热固性高分(fèn)子弹性体(tǐ)的过程,起到防(fáng)水、防潮、防尘、绝缘、导热(rè)、保密、防腐蚀、耐温、防震的作用。这(zhè)些用于电子元器(qì)件(jiàn)及(jí)线路灌(guàn)封的胶状物,称为电子灌封胶。

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  按照化学(xué)成分分(fèn)类,当前(qián)主流的电子灌封胶,主要有(yǒu)环氧树脂电子灌(guàn)封胶、聚氨酯电子灌封胶(jiāo)以及硅橡胶电子灌(guàn)封胶。这三类电子(zǐ)灌封胶出现时间不同,产(chǎn)品价格、产品性能方面也有较大差异,在此主要(yào)介绍硅(guī)橡胶电子灌封胶的(de)优势与特性(xìng)。

 

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  由于电子产品的功能越来越多,构成越来越复杂,但是却要向轻薄化的(de)发向(xiàng)发展,这就要(yào)求电子产品的(de)电子元器件及线路要尽可能地高度集成(chéng)化、微型化、轻量化,同时由(yóu)于电(diàn)子产品需要处理的(de)程(chéng)序多、运行速率快,因此散发的(de)热量也多(duō),这(zhè)就(jiù)对电子产品(pǐn)各(gè)组成(chéng)部(bù)分的导(dǎo)热及阻(zǔ)燃性能提出了(le)更高的要求。

 

  在这种背景下,电子元件封装用(yòng)的电子灌封胶,就必须要具备优异的阻燃、导热性能。有机硅电子灌封胶具(jù)有优异的耐高低温性、耐候性以及电(diàn)绝缘性,因此在电子元器(qì)件的封装领域具有非(fēi)常(cháng)广(guǎng)泛的用途。

 

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  就组成而言,电子灌封胶(jiāo)主要包含两大部分,其一是(shì)有机硅橡胶制品主体,其(qí)二是功能性填料。硅(guī)橡胶主体构成电(diàn)子灌封胶的(de)框(kuàng)架,是电子灌封胶的主要组成部(bù)分。功能性填料赋(fù)予电子灌封(fēng)胶特殊的性能,如导热、导电、导磁、阻燃等,在导热(rè)阻燃电子灌封胶中(zhōng),主要添(tiān)加阻燃、导热(rè)填料。

 

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  根据硅橡胶制品的反(fǎn)应机理不同,电子灌封胶主要分为缩合型电子灌封(fēng)胶和加(jiā)成型电子灌封胶。

 

  ◆硅(guī)橡胶电子灌封胶的组成(chéng)及(jí)特(tè)点:

 

  缩(suō)合型有机硅电子(zǐ)灌(guàn)封(fēng)胶,以107硅橡胶(αω-二羟基聚二甲基硅(guī)氧烷)为主体,以甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧(yǎng)基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯等硅烷偶联剂为(wéi)交(jiāo)联剂,以二(èr)月桂(guì)酸二丁基锡为催化剂(jì)制成。

 

  特点:固化过程中会产生挥发性低分子物质,固化后(hòu)有较明显收缩率。

 

  加成型(xíng)有机硅电子灌封胶,以乙烯基硅油为主体,含氢(qīng)硅油(yóu)为交联剂,Karstedt试剂为催化剂,搭配增粘剂以及抑制剂等成分制成。

 

  特点:固化过程没有小分子物(wù)质产生,收缩率(lǜ)小。

 

  ◆功能性填(tián)料的(de)类型及特点:

 

  阻(zǔ)燃、导热填(tián)料(liào):具有导热、阻燃功能的有机硅电子灌封胶,目前常用的功能性填料主要是导热填料以及阻燃(rán)填料。常用的导热、阻燃填料种(zhǒng)类众多,目前主流的导热填料是氧化铝,阻燃填料是氢(qīng)氧化镁。

 

  特(tè)点:这些填料导热、阻燃性能优异(yì),同时粒径小,容易在有机(jī)硅体系中(zhōng)均匀分散。

 

  导热、阻燃型有机硅电子灌(guàn)封(fēng)胶的制备,惯(guàn)常的做法是制成A、B两组分,使用时用高速分散机(jī)将(jiāng)一定比例(lì)的A、B两组分充分混合(hé),经脱泡(pào)处理后用于电子元器件的灌封,然后在常温或者加热的条件下固化。

 

  ◆有(yǒu)机硅电子灌封胶制备方法:

 

  两组分缩合型有机硅电子灌封(fēng)胶,一般是在真空捏合机内,将一定比例的107硅橡胶、氧化铝、氢氧化(huà)镁等功能性填料在一定温度下混合一段时间(jiān),然后加入一定量(liàng)的乙烯基硅油调整粘度,用高速(sù)剪切分散机搅拌一定时间,制成A组分,将剩(shèng)余的交联剂、催化剂等组分(fèn)按照一定的量搅拌均匀,制成B组分。

 

  两(liǎng)组分加成(chéng)型有机硅电(diàn)子灌封胶,是在真空捏合机内,将一定量(liàng)的乙烯基硅(guī)油(yóu)、铂催化剂、功能性填料充分混合制成A组分,将乙烯基硅油、含(hán)氢硅油、功能性填料、抑制剂及增粘剂在(zài)真空捏合机内混合均(jun1)匀制成B组分。

 

  当前,在电子灌封胶(jiāo)领域,硅(guī)橡胶电子灌封(fēng)胶占有(yǒu)很(hěn)大的市场份额,道康宁(níng)、瓦克、迈图、信越以及中国(guó)蓝星(埃肯集团)等(děng)国际巨头均拥有此类型的核心产品,国内很多中小型硅橡胶厂家也有生产,但是市场占有率较(jiào)小,尤其是在较高端的(de)电子产品中,主要还是(shì)以国外厂商的硅胶产品为主。

 

  希望国产硅橡(xiàng)胶厂家能(néng)够在技术上不断进步,迎头(tóu)赶(gǎn)上,持续扩大国(guó)产产品(pǐn)在有机硅电子(zǐ)灌封胶市场的(de)占有率,提升国产产品的竞争力(lì)及(jí)影响力。


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