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阻燃导热硅胶产品技术分析:有机硅电子灌封胶如何炼成?

文章出处:澳门新濠天地娱乐 人气:-发表时间:2019-06-01

  所谓灌封就是将液态胶状物用机械或手工方式灌入装有电子元件、线路的器件内,在常温或加热条件下,这些胶状物固化成为性能优异的热固性高分子弹性体的过程,起到防水、防潮、防尘、绝缘、导热、保密、防腐蚀、耐温、防震的作用。这些用于电子元器件及线路灌封的胶状物,称为电子灌封胶。

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  按照化学成分分类,当前主流的电子灌封胶,主要有环氧树脂电子灌封胶、聚氨酯电子灌封胶以及硅橡胶电子灌封胶。这三类电子灌封胶出现时间不同,产品价格、产品性能方面也有较大差异,在此主要介绍硅橡胶电子灌封胶的优势与特性。

 

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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发向发展,这就要求电子产品的电子元器件及线路要尽可能地高度集成化、微型化、轻量化,同时由于电子产品需要处理的程序多、运行速率快,因此散发的热量也多,这就对电子产品各组成部分的导热及阻燃性能提出了更高的要求。

 

  在这种背景下,电子元件封装用的电子灌封胶,就必须要具备优异的阻燃、导热性能。有机硅电子灌封胶具有优异的耐高低温性、耐候性以及电绝缘性,因此在电子元器件的封装领域具有非常广泛的用途。

 

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  就组成而言,电子灌封胶主要包含两大部分,其一是有机硅橡胶制品主体,其二是功能性填料。硅橡胶主体构成电子灌封胶的框架,是电子灌封胶的主要组成部分。功能性填料赋予电子灌封胶特殊的性能,如导热、导电、导磁、阻燃等,在导热阻燃电子灌封胶中,主要添加阻燃、导热填料。

 

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

 

  ◆硅橡胶电子灌封胶的组成及特点:

 

  缩合型有机硅电子灌封胶,以107硅橡胶(αω-二羟基聚二甲基硅氧烷)为主体,以甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯等硅烷偶联剂为交联剂,以二月桂酸二丁基锡为催化剂制成。

 

  特点:固化过程中会产生挥发性低分子物质,固化后有较明显收缩率。

 

  加成型有机硅电子灌封胶,以乙烯基硅油为主体,含氢硅油为交联剂,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质产生,收缩率小。

 

  ◆功能性填料的类型及特点:

 

  阻燃、导热填料: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填料。常用的导热、阻燃填料种类众多,目前主流的导热填料是氧化铝,阻燃填料是氢氧化镁。

 

  特点:这些填料导热、阻燃性能优异,同时粒径小,容易在有机硅体系中均匀分散。

 

  导热、阻燃型有机硅电子灌封胶的制备,惯常的做法是制成A、B两组分,使用时用高速分散机将一定比例的A、B两组分充分混合,经脱泡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。

 

  ◆有机硅电子灌封胶制备方法:

 

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

 

  两组分加成型有机硅电子灌封胶,是在真空捏合机内,将一定量的乙烯基硅油、铂催化剂、功能性填料充分混合制成A组分,将乙烯基硅油、含氢硅油、功能性填料、抑制剂及增粘剂在真空捏合机内混合均匀制成B组分。

 

  当前,在电子灌封胶领域,硅橡胶电子灌封胶占有很大的市场份额,道康宁、瓦克、迈图、信越以及中国蓝星(埃肯集团)等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,但是市场占有率较小,尤其是在较高端的电子产品中,主要还是以国外厂商的硅胶产品为主。

 

  希望国产硅橡胶厂家能够在技术上不断进步,迎头赶上,持续扩大国产产品在有机硅电子灌封胶市场的占有率,提升国产产品的竞争力及影响力。


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