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电子电器方面的应用

时间:2011-04-01 11:30来源: 作者: 点击:
移动电话、计算机、.数码相机.半导体封装材料要求采用表面封装技术.应该选用室温固化环氧胶和光固化环氧胶.天线系统中.是20世纪70年代初开发出的电子材料新产品.国内北京科化新材
    电子工业是公认的高技术产业,电子材料是微电子技术的基础,在电子化学品配套中环氧胶占有举足轻重地位,广泛用于多种工艺。集成电路分立器件、光电子器件、液晶显示器件、微波元件、磁性元件、印刷电路板、显像管、光导纤维连接器、摄像机、雷达、导航仪、激光唱盘/音响、DVD、LCD、光碟机、游戏机、移动电话、计算机、传真机、应变片、电容、电阻、磁记录介质等电子元器件、零部件和整机生产与组装、粘接、固定、封装、灌封等都要使用环氧胶黏剂,如导电胶、导磁胶、导热胶、邦定胶、贴片胶、应变胶、阻燃灌封胶等。以粘接代替传统的铅焊接,用灌封胶替代金属、玻璃、陶瓷封装电子元器件。
    各种家用电器设备,如电视机、录音机、数码相机、冰箱、冰柜、洗衣机、空调机、烤箱、微波炉、电饭煲、洗碗机、吸尘器、饮水机、甩干机等都大量使用胶黏剂进行粘接与密封。
    近些年来,微电子产品对环氧胶提出特殊要求,几乎不含离子杂质,尤其是钠离子(N+)和氯离子(C1-),环氧树脂中水解性氯相当低,环氧树脂必须高度纯净。因为水解氯及钠离子存在,会使电子元器件的性能受到影响,难以保证半导体元器件的可靠性。目前电子工业对环氧胶的要求是印刷电路板高耐热性、低吸水性、低介电常数、无卤阻燃等。半导体封装材料要求采用表面封装技术(SMT),无卤无磷阻燃。
    随着电子产品小型化、轻量化和高性能化发展需要,电子工业用环氧胶黏剂品种和用量日益增多,而且性能不断提高。
 
    一、精密电子元器件的粘接
 
    有些精密电子元器件的组装精度要求很高,要求达到微米级,应该选用室温固化环氧胶和光固化环氧胶,例如下述配方(质量份)的环氧胶黏剂。
    E-51环氧树脂                               100
    501稀释剂                                  10
    650低分子聚酰胺                            50
    气相SiO2                                    3
    KH-560                                      2
    DMP-30                                      2
    消泡剂(有机硅)                          少量
    室温/2~5d或65℃/4h固化。粘接铝的剪切强度25℃为10.4MPa,75℃时13.2MPa。吸水性(25℃/500h)1.4%。
    以巯盐为光引发剂的光固化环氧胶,在紫外光辐照下产生阳离子,从而引发聚合固化。固化快(几秒钟)、粘接强度高、耐热好、收缩小,非常适宜电子元器件快速粘接。
 
    二、主波导与移相器的粘接
 
    天线系统中,功率混频器主波导与移相器的粘接,需采用嵌接形式,6个面则用L型铝质角件加强,可用如下配方(质量份)的环氧胶黏剂。
    E-51环氧树脂                             100
    D-17聚丁二烯环氧树脂                      20
    600稀释剂                                 10
    651聚酰胺                                 20
    2-乙基-4-甲基咪唑                          8
    室温/24h+60℃/4h或100℃/2h固化。
 
    三、集成电路芯片和发光二极管芯片的粘接
 
    集成电路芯片和发光二极管芯片等固定在陶瓷基材上,要用环氧导电胶黏剂粘接,其配方(质量份)为:
    E-51环氧树脂                            100
    邻苯二甲酸二丁酯                         10
    678稀释剂                                5
    三乙醇胺                                 15
    银粉                               250~300
    80℃/4h或120℃/2h固化。
 
    四、计算机脉冲变压器灌封
 
    电子计算机脉冲变压器用环氧胶灌封,可起到绝缘、固定、密封作用,所用环氧胶黏剂的配方(质量份)如下:
    E-51环氧树脂                            100
    邻苯二甲酸二丁酯                         15
    甲基六氢苯酐                             50
    硅微粉(400目)                         适量
    80℃/2h+160℃/6h固化。固化后耐冲击振动、耐温度循环、耐潮湿、耐盐雾等。
 
    五、可拆性环氧灌封胶
 
    一些高压电源设备的元器件封装后,不仅应有可靠的绝缘性能,还需要有可拆性,便于及时更换损坏的元器件,重新进行封装。聚壬二酸酐固化的环氧胶黏剂则有良好的可拆性,其配方(质量份)为:
    E-44环氧树脂                         100
    JLY-121聚硫橡胶                       20
    N-330聚醚                             10
    聚壬二酸酐                             50
    增塑剂                                 40
    硅微粉                                 60
    100℃/2h+180℃/4h固化。
    固化物拉伸强度>35MPa,体积电阻率7×1015Ω·cm,表面电阻率2×1015Ω·cm,介电强度35~40kV/mm。使用温度为-40~110℃。用于高压电源的各种高低压半导体二极管、三极管、电容、电阻、铁氧体铁芯、线圈等的绝缘封装,小型高压变压器的浸渍浇注,电源设备中晶体管与散热器的导热绝缘,印刷电路的封装等。
    如果封装的元器件损坏或局部电路需要更换时,可用锯条刀在100℃左右进行切割,取出需换元器件,装上新的元器件,再对切割部位予以封装。
 
    六、阻燃型环氧灌封胶
 
    电子产品的阻燃灌封,可以规避火灾危险,确保使用安全,因此阻燃型环氧灌封胶备受推崇。典型配方(质量份)为:
    E-51氧树脂                              100
    501稀释剂                                10
    液体甲基四氢苯酐                          80
    苄基二甲胺                                1
    氢氧化铝                                  90
    硅微粉(400目)                          60
    微胶囊化红磷                             10
    KH-550                                    1
    80℃/2h+120℃/4h固化。阻燃性达UL 94V-0级。
 
    七、环氧树脂塑封料
 
    作为生产集成电路的主要结构材料,环氧塑封料随着芯片技术的发展迅速崛起,是20世纪70年代初开发出的电子材料新产品。采用环氧塑封料封装方法生产晶体管、集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路等,在国内外已广泛应用并成为主流。目前,集成电路正向高集成化、布线细微化、芯片大型化及表面安装技术发展,高性能、无铅环保、无溴阻燃成为环氧塑封料的发展方向。
    环氧塑封料是由环氧树脂、酚醛树脂固化剂、固化促进剂、高纯度活性硅微粉、硅烷偶联剂等组成的模塑粉,近年来又添加离子捕捉剂和铝保护剂等。为了提高耐热性,可引入邻甲酚醛环氧树脂。环氧塑封料在热的作用下交联固化,在注塑成型过程中将半导体芯片包埋在其中,并赋予一定的结构外形,成为塑料封装的半导体器件。国内北京科化新材料科技有限公司、佛山市亿通电子有限公司、巴陵石化公司等都有环氧塑封料产品供应。
 
    八、环氧绝缘灌注胶
 
    环氧绝缘灌注胶是集绝缘、固定、防腐、防潮、隔离等多功能于一体的特种电工绝缘材料。已广泛用于电机、电器、电子组合以及50万伏高压输变压器等,尤其是20kV以下电流互感器、10kV以下电流互感器、干式变压器、户内外绝缘子、电缆接线盒等产品的应用。环氧绝缘灌注胶的配方(质量份)为:
    E-42环氧树脂                                 100
    液体甲基四氢苯酐                              50
    聚壬二酸酐                                    30
    硅微粉(400目)                              100
    DMP-30                                         2
    KH-560                                         2
    凝胶时间(110℃)90~110min。110℃/2h+130℃/14~18h固化。固化物的收缩率0.88%,冲击强度1.9~2.4J/㎡,弯曲强度144℃ 169MPa,马丁耐热89℃,体积电阻率(2~6)×1013Ω·cm,介电强度36~38MV/m。
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