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潛伏性固化促進(jìn)劑在環(huán)氧塑封料中的應(yīng)用
環(huán)氧樹脂是指分子兩端含有環(huán)氧基的熱固性樹脂的總稱，環(huán)氧樹脂的品種很多，通常有雙酚 A 環(huán)氧樹脂、雙酚 S 環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂等。其中應(yīng)用較多的為雙酚 A 環(huán)氧樹脂，它占環(huán)氧樹脂總產(chǎn)量的百分之八十以上。環(huán)氧樹脂通常要用固化劑固化后才能發(fā)揮它的優(yōu)良的粘結(jié)性、耐熱性等優(yōu)點。環(huán)氧樹脂的用途有膠粘劑、澆注料、灌封料、塑封料等。
環(huán)氧塑封料是以環(huán)氧樹脂為基礎(chǔ)樹脂，以玻璃纖維為增強(qiáng)劑。配入無機(jī)填料、固化劑、脫模劑、促進(jìn)劑等添加劑混煉而成。環(huán)氧模塑料可采用壓縮成型和低壓傳遞模塑成型方法封裝：電磁鐵、、線圈、電器開關(guān)、變壓器、各種電器接插件、電容器、二極管集成電路、電動工具、絕緣轉(zhuǎn)子、換向器、電網(wǎng)用高壓復(fù)合絕緣子、高壓開關(guān)等高壓電器、洗衣機(jī)排水閥等。
隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展，環(huán)氧塑封料在 IC 、印制線路板、電容器、二極管等上封裝應(yīng)用越來越多。為了適應(yīng)生產(chǎn)的需要，廠家要求環(huán)氧塑封料除了保證所封裝材料的可靠性之外，還必須具有能夠在一定的溫度下快速固化而常溫下貯存期較長的特點。電子工業(yè)封裝用的環(huán)氧塑封料所用的環(huán)氧樹脂為鄰甲酚酚醛環(huán)氧樹脂，固化劑為線性酚醛樹脂。由于酚醛樹脂為環(huán)氧樹脂的高溫固化劑，在沒有固化促進(jìn)劑存在時高溫下需要較長時間才能凝膠。為此必須加入適當(dāng)?shù)墓袒龠M(jìn)劑以縮短凝膠時間。常用的促進(jìn)劑有咪唑及改性咪唑、三苯基磷及其它路易斯堿類化合物等。但促進(jìn)劑的加入通常會縮短環(huán)氧塑封料的貯存期且會導(dǎo)致成型時物料在模具中初始熔融粘度加大，從而不利于物料中夾帶的氣體的排除，zui終影響制品的質(zhì)量，甚至無法充滿模具。
理想的固化促進(jìn)劑應(yīng)具有潛伏特性，即在常溫下促進(jìn)效果很低，不影響貯存性，而在一定的高溫下能起促進(jìn)作用。該類促進(jìn)劑主要有改性咪唑及咪唑鹽等。其中一種改性咪唑（代號為 GM—2 ）為二甲基咪唑和某種化合物（ G ）的絡(luò)合物，常溫下其在環(huán)氧樹脂中的溶解度很小，且由于雜環(huán)上的叔胺附近引入龐大的基團(tuán)，從而降低了叔胺的活性。而當(dāng)塑封料溫度達(dá)到 130 ℃以上時該改性咪唑可以溶解于環(huán)氧樹脂中，并迅速分解為二甲基咪唑和化合物（ G ）。二甲基咪唑起促進(jìn)作用，化合物（ G ）在高溫下亦可參與反應(yīng)。該促進(jìn)劑對塑封料的貯存性無影響， 110 ℃以下一小時不導(dǎo)致塑封料凝膠，而在 160 ℃以上具有快速促進(jìn)固化的特點。和用二甲基咪唑作為促進(jìn)劑相比，塑封料的熱變形溫度可提高 8 ℃左右，耐水解性更好，常溫貯存可達(dá)六個月左右。
| 項目 | A(二甲基咪唑為促進(jìn)劑) | B（GM—2為促進(jìn)） |
| 甲酚酚醛環(huán)氧樹脂 （環(huán)氧當(dāng)量220-235） | 100 | 100 |
| 酚醛樹脂 | 50 | 50 |
| 熔融二氧化硅 （600目、100目） | 375 | 375 |
| 脫模劑 | 9 | 9 |
| 偶粘劑KH—560 | 1 | 1 |
| 增韌劑 | 5 | 5 |
| 促進(jìn)劑 | 2（二甲基咪唑） | 2（以二甲基咪唑含量計） |
| 消泡劑 | 0.75 | 0.75 |
| 白炭黑 | 5 | 5 |
| 性能 | 配方A | 配方B |
| 凝膠時間（160℃）秒 （145℃）秒 （130℃）秒 | 47 93 625 | 42 72 230 |
| 熱變形溫度℃ | 173 | 165 |
| 彎曲強(qiáng)度MPa | 123 | 118 |
| 沖擊強(qiáng)度KJ/m2 | 12 | 15 |
| 擊穿電壓KV/mm | 21 | 20 |
電子級環(huán)氧塑封料主要的生產(chǎn)國為日本、美國，其綜合性能較國內(nèi)的生產(chǎn)塑封料好。國內(nèi)廠家應(yīng)加大塑封料助劑開發(fā)的力度 ，才能使我國環(huán)氧塑封料技術(shù)得以提高，不斷滿足日益增長的電子工業(yè)的特殊需要。