一、特殊环氧树脂
(1)高纯度 在电气设备、电子工业中,对环氧树脂宣布明确提出高提纯是较为最近的小事。大家都知道,在电气设备和电子领域内,轻、薄、短、小的发展趋向迅速,针对在各种元器件中采用的纤维材料,元器件虽微型化和高一体化,但规定务必做到与之前产品一样的稳定性。与此同时,还需要挑选兼具很多生产经营性的原材料。这针对在电气设备和电子领域中很多使用的环氧树脂而言,对性能指标的规定比以前提高了许多,尤其是用以半导体材料的包裹原材料,对性能指标的规定更加严格。对用以包裹的环氧树脂原材料,除规定速固性、低地应力和耐温性外,还规定高纯度化。
在环氧树脂中,其关键残渣要以酚类化合物为端基的不良物,如下图2-1所显示。从制造工艺上讲保证彻底清除残渣不良物为艰难的。明确提出环氧树脂高纯度化的理由是:环氧树脂中残渣(如Na
、Cl-等),尤其是由于可水解氯离子含量的进行析出,在水份的效果下,加快了芯管中铝导线的浸蚀,使电子元件产品的使用寿命遭受不良影响。用以半导体材料包裹的环氧树脂,主要是邻甲酚酚醛树脂环氧树脂。各生产商蜂拥而至地发布此类种类的高纯度化的树脂。表2-3得出级别不一样的商品,是日本已商业化的种类,现阶段日本各企业开发设计的高纯度树脂的水准大致同样,在质量标准层面已做到无甚区别的水平。
此外,环氧树脂在电气设备、电子领域,除用以电子器件包裹料以外,还普遍用以粘结剂层面。针对芯管的粘合,因为高一体化提高了稳定性,与半导体材料包裹料一样,也规定高纯度、高质量的树脂。可是,用以粘胶剂层面的环氧树脂有别于半导体材料包裹料常用的固体环氧树脂,反而是应用液体环氧树脂。针对双酚A型环氧树脂的高纯度化,有的企业选用加工硬化的方式 开展纯化。但再结晶法成本相对高(成品率低)及其溶点贴近室内温度,加工硬化实际操作艰难,因而,现阶段多对改善环氧树脂制造工艺标准开展讨论,如操纵反应条件和后处理工艺清洗等。现阶段已经有几类液体高纯度环氧树脂发售。
日本特殊环氧树脂企业关键有:
日本化学原料药:商品包含塑封料用邻甲酚醛环氧树脂,双环戊二烯甲酸环氧树脂 过氧化苯甲自阻燃性环氧树脂等,PCB印刷油墨用 耐黄变LED用液态光感应路线印刷油墨 聚酰亚胺膜用 塑料 耐火保温材料用
住友化学工业生产:
大日本印刷油墨化工
东都化为
日本道化学公司等
高纯度低吸潮 高电气性能环氧树脂
表2-4列举液体高纯度环氧树脂的经典事例,表中常举的种类为油化壳环氧树脂企业所制造的液体高纯度环氧树脂,他们各自为双酚A型和双酚F型,现阶段已市面上。从种类上,他们可分成高纯度品和超高纯度品。
①高纯度品为可水解氯含量约为200~300mg/kg的产品。
②超高纯度品为可水解氯含量约为100mg/kg或在150mg/kR下列的产品。无论是哪种高纯度品,与常用的液体树脂对比,干固物在防水性和耐高压蒸制性(PCT)层面,均有大幅的改进,在规定稳定性的使用层面,使用期限的确提高了。
现阶段市面上的环氧树脂早已去除了分散的Na
、Cl-正离子,好用上是不是问题的。难题是由于生成时的不良反应,在水存有下可水解分散出Cl-正离子的酚类化合物残渣(可水解氯),因而对IC的稳定性影响很大。
因而,难题取决于怎样生成可水解性氯含量低的高纯度树脂。下边详细介绍几类生产制造低氯含量的高纯度环氧树脂的方式:
a.使特制加工工艺最佳化(有机溶剂、环境温度);
b.使反应条件最佳化(除盐法,如NaOH法);
c.用有机化学银解决(Ag
Cl-→AgCl↓);
d.运用电泳原理解决;
e.不使用环氧丙烷。
目前世界上含可水解氯600mg/kg上下的通用性环氧树脂只有融入 ** k存储器的储存水平,对256k存储器的储存水平,务必应用高纯度环氧树脂。在未来的1M存储器时期,即将应用超高纯度环氧树脂。能够意料,将来还将继续进行高纯度种类化的科学研究。
(2)高功能性 IC封装形式用的环氧树脂除开规定高纯度化以外,伴随着高一体化封装形式的大中型、薄壳化,现阶段规定处理的是低应力比、耐高温冲击性和低吸水能力,因此出现了很多新构造的环氧树脂和改性材料方式。
低二聚体邻甲酚室内甲醛环氧树脂,限制其成分,能够减少熔化粘度,有益于大规模IC的封装形式,提升干固物质的Tg,使之具备高的耐温性。
(3)高耐温性能
①以以下结构式的苯甲醛和环氧丙烷反映形成的羟基四官能环氧树脂做为封装形式用模塑料的成分,能提升干固物质的耐温性。
典型性的树脂构造为:
②双酚A或溴化双酚A和室内甲醛缩合反应物质和环氧丙烷反映形成以下典型性环氧树脂,做为模塑料的原材料比邻甲酚室内甲醛环氧树脂反应活性高。该树脂用酚醛树脂型树脂干固后生成物的Tg要提升10℃。
(4)低吸潮化
①甲酸和丙酰氯或别的长碳链的醛缩聚反应物质和环氧丙烷反映形成的环氧树脂做为封装形式用模塑料的原材料,能够提升资料的吸水能力。树脂的结构式如下所示:
②将α-萘酚引进到线形酚醛树脂环氧树脂中,因为萘框架的存在的,防水性、耐温性都是有提升。
③二甲苯框架导入到线形酚醛树脂环氧树脂中,能够获得不减少耐温性的情况下,提升防水性的实际效果。
④以双环戊二烯和溴化甲酸加持高聚物为主导链的环氧树脂做为封装形式用模塑料的原材料,展现出低的吸水性。
DCBE-1和溴化邻甲酚室内甲醛环氧树脂通称PNBE-1,一样用酚醛树脂树脂干固后其固化物质的各类特性较为如表2-5。
(5)低地应力化 另外一个技术性动态性是低地应力化的趋势。伴随着汇的处理速度的提升、芯片尺寸的小型化和走线的微进一步细化,干固环氧树脂与硅元器件线膨胀系数不一样而发生的地应力将导致毁坏。
内部结构地应力产生的因素如下所示:模塑料干固收拢同单晶硅片热收缩膜有差别,即二者热膨胀系数不一样,一般模塑料比单晶硅片、导线的热膨胀系数要大一个量级,在成形加温到降温至室内温度过程中必定在单晶硅片上残存地应力。
内应力能够用下式来表明:
σ=K·E·α·△T
式中 σ———内应力;
K———常量;
E———弹性模具;
△T———模塑料Tg和室内温度的差;
α———线膨胀系数。
从该表达式中可以看出减少树脂的抗拉强度和Tg,是降低内应力的重要途径。
这儿详细介绍以下可让树脂自身低地应力化的方式:
①各种各样甲基甲酸共缩合反应的线形酚醛树脂的环氧化;
②带有比—CH2—更长链的基的酚类化合物缩合反应物的环氧化;
③邻甲酚线形酚醛树脂型环氧树脂与带有活力端基弹性体材料的加持物。
图2-2是有机化学硅胶改性材料环氧树脂的动态性结构力学曲线图。
从图2-2由此可见,有机化学硅胶能够显著降低环氧树脂模塑料的动态性弹性模具。
用间苯二酚和双环戊二烯的聚合物开展环氧化,可形成如下所示构造的树脂:
这类树脂的凝固物质应力比规范邻甲酚室内甲醛环氧树脂小得多。
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