本發明涉及一種封裝材料的制備工藝,尤其是指一種低吸水性環氧樹脂型封裝材料的制備工藝。
背景技術:
目前,環氧樹脂系密封材料占整個電路基板密封材料的90%左右。隨著封裝器件的高性能化,要求環氧樹脂不僅要具有高耐熱性,還必須具有低吸水率。為提高封裝材料的耐熱性,一般需要提高封裝材料的交聯度。引入多官能團有利于提高封裝材料的交聯度的。 但引入多官能團卻升高封裝材料的吸水率。因為引入多官能團后,封裝材料的自由體積也增加了,導致吸水率也提高了,如果所用環氧樹脂封裝材料的耐濕性不好,則封裝件金屬配線易被腐蝕鈍化。另一方面,如果封裝件處在高溫高濕環境中,則水分易從封裝材料和引出線框界面或孔隙處浸入,使配線結構產生松動等不良缺陷。
技術實現要素:
本發明的目的在于對環氧樹脂封裝材料進行改進,既使封裝材料具有高耐熱性及接著性,又具有低吸水率。
本發明提供的技術方案為:一種低吸水性環氧樹脂型封裝材料的制備工藝,包括以下步驟:(1)取黏土5克,加入盛有500 ml去離子水的1L燒杯中攪拌至少6小時,讓黏土完全膨潤開來,取十四烷基三甲基氯化銨2.5 克,溶入100 ml去離子水中攪拌,并加入1N HCl調整溶液 pH值在3~4之間,攪拌1小時后,慢慢將此溶液滴加到黏土溶液中,攪拌過夜后,離心過濾,取下層黏土,再加入于盛有500 ml 去離子水的燒杯中攪拌0.5至1小時,再離心過濾,重復此一清洗步驟5、6次,最后取出下層黏土,放入40℃真空烘箱中約1至2天,至完全干燥后,粉碎,便得到一親油性有機改質型黏土;
(2)取1 g的雙酚A二縮水甘油醚,置于樣品瓶中,秤取適量之黏土,加入上述樣品瓶中,再取5 g N,N-二甲基乙酰胺加入,攪拌均勻,再加入0.37 g之1,3-雙(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷,在室溫下攪拌48小時,最后將上述溶液逐滴滴在鐵弗龍上,置于烘箱中,在120 ℃下成膜5小時。
本發明通過陽離子交換對黏土進行親油化改質,將黏土層間距撐開,使得合成環氧樹脂的有機單體可以擴散至黏土層材之間,接著進行典型的環氧樹脂的聚合反應及固化反應,得到黏土在樹脂中的分散度極高的納米材料。因為分散在環氧樹脂材料中的黏土為層狀結構排列,使得水分通過的路徑更加蜿蜒,而能延長水分的通過的時間并有效降低吸水率。
本發明技術方案帶來的有益效果為:本發明在降低環氧樹脂封裝材料的吸水率的同時,不必通過減少官能團數量來保持材料的耐熱性及接著性。
具體實施方式
(1)取黏土5克,加入盛有500 ml去離子水的1L燒杯中攪拌至少6小時,讓黏土完全膨潤開來。取十四烷基三甲基氯化銨(改質劑)2.5 克,溶入100 ml去離子水中攪拌,并加入1N HCl調整溶液 pH值在3~4之間。攪拌1小時后,慢慢將此溶液滴加到黏土溶液中,攪拌過夜后,離心過濾(9000rpm;30min),取下層黏土,再加入于盛有500 ml 去離子水的燒杯中攪拌0.5至1小時,再離心過濾,重復此一清洗步驟5、6次。最后取出下層黏土,放入40℃真空烘箱中約1至2天,至完全干燥后,粉碎,便得到一親油性有機改質型黏土。(改質劑與黏土層中的陽離子進行離子交換,改質劑取代黏土中原有的陽離子進入黏土層,其所帶有的MMT撐開黏土層,為有機單體順利擴散進入黏土層創造條件)
(2)取1 g的雙酚A二縮水甘油醚(單體),置于樣品瓶中。秤取適量之黏土,加入上述樣品瓶中。再取5 g N,N-二甲基乙酰胺加入,攪拌均勻(約6 小時)。再加入0.37 g之1,3-雙(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷,在室溫下攪拌48小時。最后將上述溶液逐滴滴在鐵弗龍上,置于烘箱中,在120 ℃下成膜5小時。(有機單體擴散進入到相鄰黏土層之間,然后進行環氧樹脂聚合和固化,最終得到黏土改性的環氧樹脂型密封材料。