一种环氧树脂组合物，其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种环氧树脂组合物，其包含(a)环氧树脂，(b)酚醛树脂，(c)固化促进剂，(d)填料，和(e)任选存在的添加剂。本发明专利技术还涉及一种制备环氧树脂组合物的方法及其用于整流桥型元器件封装的用途。

An epoxy resin composition, its preparation method and use

【技术实现步骤摘要】
一种环氧树脂组合物，其制备方法和用途
本专利技术属于电子封装材料领域，具体涉及一种环氧树脂组合物，其包含环氧树脂、酚醛树脂、填料、固化促进剂，其中所述填料包含具有特定粒径分布的二氧化硅。所述环氧树脂组合物具有良好的填充性、减少的气孔缺陷和分层性。本专利技术还涉及一种制备环氧树脂组合物的方法及其用于整流桥型元器件封装的用途。
技术介绍
整流桥作为一种功率元器件得到广泛的应用，小到应用于家里用的风扇、电器开关、空调室内机，大到应用于变频器、航天设备、军用通讯电源等。目前，市场上整流桥型元器件的封装形式有很多，比如：KBJ型、KBU型、KBP型、GBU型、GBJ型、GBPC型、RO型等。环氧树脂组合物在电子器件的封装领域应用广泛。填料作为环氧树脂组合物中大用量的组分，对组合物的性能具有较大的影响。研究人员往往对填料的组成和分布进行调整以改善环氧树脂组合物的性能。CN103421279A公开了一种电子封装用环氧树脂组合物，包括环氧树脂、酚醛树脂和填料，其中所含填料包括结晶型二氧化硅，质量分数40-70％；氧化铝，质量分数5-30％；碳化硅，质量分数1-10％。所述环氧树脂组合物固化后的产物的导热系数不低于2.7W/m·K。CN103421274A涉及的环氧树脂组合物包含环氧树脂、酚醛树脂和填料，其中填料包含莫氏硬度低于6的低硬度填料，基于该种填料的总质量，包含50-80％的二氧化硅、10-20％的氧化铝、10-20％的氧化硼。所述环氧树脂组合物的摩擦系数≤0.3。CN101696317A涉及一种球形硅粉为填充料的环氧树脂组合物，其中球形硅粉体积分数％与粒径大小分布如下：球形硅粉粒径(μm)分别为1.0-2.0、2.0-5.0、5.0-20.0、20.0-40.0、40.0-60.0的硅粉体积分数(％)分别为10、25、50、75、90，该环氧树脂组合物的螺旋流动常数为107-147cm。由于整流桥型元器件的种类复杂繁多，市场上现有的环氧树脂组合物难以用一种环氧树脂组合物封装所有形式的整流桥型元器件。通常一种环氧树脂组合物只能够封装一种或者两种形式的整流桥型元器件，封装形式比较单一，材料的普适性不强，对封装工艺要求高，造成封测企业对于环氧树脂组合物的管理、使用比较复杂，费时费力，增加企业的成本。而且现有的环氧树脂组合物在封装整流桥型元器件常常往往还会出现气孔、填充不良、分层等问题。本专利技术的目的是提供一种适用于整流桥型元器件封装的环氧树脂组合物及其制备方法，使得使用本专利技术的环氧树脂组合物封装后的整流桥型元器件普适性强、具有良好的填充性、减少的气孔缺陷和减少的分层等特性。
技术实现思路
在一方面，本专利技术涉及一种环氧树脂组合物，其包含(a)环氧树脂，(b)酚醛树脂，(c)固化促进剂，(d)填料，和任选存在的(e)添加剂；其中所述填料包含二氧化硅A、二氧化硅B、二氧化硅C和二氧化硅D，其中基于环氧树脂组合物的总重量，所述二氧化硅A的平均粒径为80-120μm，含量为0-32重量％；所述二氧化硅B的平均粒径为25-50μm，含量为12-60重量％；所述二氧化硅C的平均粒径为1-20μm，含量为5-25重量％；所述二氧化硅D的平均粒径为3-100nm，含量为0.2-1.4重量％。在一个实施方案中，基于环氧树脂组合物的总重量，二氧化硅A、二氧化硅B、二氧化硅C和二氧化硅D的总含量为70-82重量％；在另一个实施方案中，二氧化硅A、二氧化硅B、二氧化硅C和二氧化硅D的总平均粒径为15-65μm。在又一个实施方案中，二氧化硅A、二氧化硅B、二氧化硅C为结晶型二氧化硅，二氧化硅D为熔融型二氧化硅。在一个优选的实施方案中，结晶型二氧化硅和熔融型二氧化硅的重量比为70-140，优选75-125。在另一个优选的实施方案中，所述熔融型二氧化硅为气相二氧化硅。在一个实施方案中，环氧树脂为邻甲酚型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂或其组合，优选为邻甲酚型环氧树脂。在优选的实施方案中，所述环氧树脂的粘度为0.5-6.0泊。在另一个实施方案中，酚醛树脂为苯酚酚醛树脂。在又一个实施方案中，环氧树脂中的环氧基团与所述酚醛树脂中的酚羟基的摩尔比为约0.4-1.0，优选为约0.5-0.85。在另一个实施方案中，固化促进剂为咪唑类、胺类或有机磷类固化促进剂。在一个实施方案中，添加剂选自以下的一种或多种：阻燃剂、着色剂、脱模剂和偶联剂。在一个优选的实施方案中，阻燃剂为选自以下的一种或多种：溴代环氧树脂、氧化锑、氰尿酸三聚氰胺、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、二氧化钛和硅酸钙。在另一个优选的实施方案中，着色剂为炭黑。在又一个优选的实施方案中，偶联剂为硅烷偶联剂。在还一个优选的实施方案中，脱膜剂为天然蜡、微粉蜡、酸蜡、酯蜡、部分皂化蜡、极性聚乙烯蜡、硬脂酸蜡。在一个实施方案中，基于环氧树脂组合物的总重量，环氧树脂组合物包含：(a)8-15重量％的环氧树脂，(b)7-12重量％的酚醛树脂，(c)0.2-1重量％的固化促进剂，(d)70-82重量％的填料，和(e)0.2-10重量％的添加剂。在另一个实施方案中，环氧树脂组合物具备一项或多项以下特性：(1)160℃-200℃下固化3分钟以内，螺旋流动长度为68-95cm，(2)160℃-180℃下粘度为30-60Pa·S。在另一方面，本专利技术涉及一种制备环氧树脂组合物的方法，其包括以下步骤：(1)将环氧树脂粉碎，并且将酚醛树脂粉碎并球磨，(2)将步骤(1)中粉碎后的环氧树脂和球磨后的酚醛树脂与固化促进剂、填料以及任选存在的添加剂混合均匀，(3)将步骤(2)的混合物进行熔融混炼，然后挤出、破碎并混合，从而获得环氧树脂组合物。其中，步骤(3)中熔融混炼的温度为约50-110℃。本专利技术的又一方面涉及本专利技术的环氧树脂组合物用于整流桥型元器件封装的用途。具体实施方式下文将详细地描述本专利技术。本文中的材料、方法和实施例仅仅是示例性的，并且除非另外指明，都不意图是限制性的。虽然本文中描述合适的方法和材料，但是与本文描述的类似的或等同的方法和材料也可以用于实施或测试本专利技术。本文描述的所有公开和其他参考文献都明确整体援引加入本文。除非另外定义，本文的公开中使用的所有术语，包括技术和科学术语，具有本专利技术所属领域技术人员通常理解的含义。当冲突时，包括定义在内，以本说明书为准。除非另外指明，所有的百分比、份、比例等都是以重量计。当本文引用数值范围时，除非另外指明，该范围意图包括其端点以及范围内的所有整数和分数。本文所用的术语“约”、“大约”当与数值变量并用时，通常指该变量的数值和该变量的所有数值在实验误差内(例如对于平均值95％的置信区间内)或在指定数值的±10％内，或更宽范围内。“一个”、“一种”用于描述本专利技术的元素和组分。这仅仅是为了方便和给出本专利技术的通常含义。这样的描述应当理解为包含一个或至少一个，并且除非明显具有相反含义，其还包括复数形式。本文所用的术语“一种(个)或多种(个)”表示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10种(个)或更多。类似地，“两个(种)或更多个(种)”可以表示2、3、4、5、6、7、8、9、10个(种)或更多。本文所用的术语“任选”或“任选地”是指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，该描述包括发生所述事件或情况和不发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环氧树脂组合物，其包含(a)环氧树脂，(b)酚醛树脂，(c)固化促进剂，(d)填料，和任选存在的(e)添加剂；其中所述填料包含二氧化硅A、二氧化硅B、二氧化硅C和二氧化硅D，其中基于环氧树脂组合物的总重量，所述二氧化硅A的平均粒径为80‑120μm，含量为0‑32重量％；所述二氧化硅B的平均粒径为25‑50μm，含量为12‑60重量％；所述二氧化硅C的平均粒径为1‑20μm，含量为5‑25重量％；所述二氧化硅D的平均粒径为3‑100nm，含量为0.2‑1.4重量％。

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂组合物，其包含(a)环氧树脂，(b)酚醛树脂，(c)固化促进剂，(d)填料，和任选存在的(e)添加剂；其中所述填料包含二氧化硅A、二氧化硅B、二氧化硅C和二氧化硅D，其中基于环氧树脂组合物的总重量，所述二氧化硅A的平均粒径为80-120μm，含量为0-32重量％；所述二氧化硅B的平均粒径为25-50μm，含量为12-60重量％；所述二氧化硅C的平均粒径为1-20μm，含量为5-25重量％；所述二氧化硅D的平均粒径为3-100nm，含量为0.2-1.4重量％。2.权利要求1的环氧树脂组合物，其中基于环氧树脂组合物的总重量，所述二氧化硅A、二氧化硅B、二氧化硅C和二氧化硅D的总含量为70-82重量％。3.权利要求1或2的环氧树脂组合物，其中所述二氧化硅A、二氧化硅B、二氧化硅C和二氧化硅D的总平均粒径为15-65μm。4.权利要求1-3之一的环氧树脂组合物，其中所述二氧化硅A、二氧化硅B、二氧化硅C为结晶型二氧化硅，二氧化硅D为熔融型二氧化硅；其中所述结晶型二氧化硅和所述熔融型二氧化硅的重量比为70-140，优选75-125，其中所述熔融型二氧化硅优选为气相二氧化硅。5.权利要求1-4之一的环氧树脂组合物，其中所述环氧树脂为邻甲酚型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂或其组合，优选为邻甲酚型环氧树脂。6.权利要求1-5之一的环氧树脂组合物，其中所述环氧树脂的粘度为0.5-6.0泊。7.权利要求1-6之一的环氧树脂组合物，其中所述酚醛树脂为苯酚酚醛树脂。8.权利要求1-7之一的环氧树脂组合物，其中所述环氧树脂中的环...

【专利技术属性】
技术研发人员：张未浩，谢广超，王柱，丁全青，陈波，陈华昌，
申请(专利权)人：衡所华威电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32