[發明專利]一種精密電子元器件灌封用有機硅凝膠及其使用方法

有效

• 申請號: 202010322210.8
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111334044B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 李小陽;楊鵬;譚興聞;呂德春
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院電子工程研究所
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08K3/26;C08K13/06;C08K9/04;C08K9/06;C08K3/22;C08K3/04
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 王朋飛

本發明公開了一種精密電子元器件灌封用有機硅凝膠及其使用方法，涉及電子行業中電子元器件防護技術領域本發明的硅凝膠包括組分A和組分B，所述組分A為有機硅凝膠，所述組分B為無溶劑納米流體；按重量份數計，組分A為100份，組分B為0.5?10份。使用方法是將100份組分A和0.5?10的組分B攪拌混合均勻后，在室溫固化24h?96h。本發明的硅凝膠各項性能指標能夠滿足精密電子元器件灌封要求。即黏度在25℃下在2200MPa·s?2500mPa·s；剪切強度達到0.2?0.5MPa（鋁和鋁），0.2?0.5MPa（3240環氧板和3240環氧板）；線膨脹系數≤3.0×10^?4℃^?1。

技術領域

本發明涉及電子行業中電子元器件防護技術領域，更具體地說涉及一種精密電子元器件灌封用有機硅凝膠及其使用方法。

背景技術

電子灌封，就是將液態膠料用機械或手工方式灌入裝有電子元件、線路的器件內，在常溫或加熱條件下固化成為性能優異的熱固性高分子絕緣材料。它可以強化電子器件的整體性，提高對外來沖擊、震動的抵抗力；提高內部元件、線路間絕緣，有利于器件小型化、輕量化；避免元件、線路直接暴露，改善器件的防水、防潮性能。

加成型有機硅凝膠具有獨特的優異性能，它以Si-O-Si為主鏈，Si-O的鍵能高，達到422.5kJ/mol，因而穩定性非常好，硅油鏈為螺旋結構且非常柔軟，在-40-200^OC可以保持較好的機械性能與性能穩定性，且固化過程無副產物，因而常用于精密電子元器件灌封防護。但存在粘接性能較差以及熱膨脹系數較高的問題，常出現高溫作用下硅凝膠與粘接對象界面脫層，以及在結構約束下會對電子元件的各個組成部分造成較大壓力，導致電子元件變形或損壞，因此如何有效增加硅凝膠粘接性能，降低其熱膨脹系數，成為解決問題的關鍵。

目前，針對有機硅凝膠粘接性能的研究，主要有兩種方法，第一，對基材表面進行處理。目前主要的表面改性方法有：物理機械法、化學氧化法、等離子體處理、火焰法、表面涂覆處理、電暈法等；第二，對加成型硅橡膠配方進行自粘結改良，主要有兩種方式：一種是在配方中添加帶有活性基團的增粘劑；另外一種通過改變基料分子結構使得分子鏈上帶有活性基團。而對于復雜精密機電產品來說，由于其元器件類型多、結構復雜，對灌封結構中器件表面采用第一種處理方法存在效率低的問題，且針對不同基材對象可能采用多種表面改性方法相結合，因此，可實現性較差。而第二種方法是通過對硅橡膠配方中添加活性基團增粘劑或在鏈段結構中引入活性基團，活性基團的引入會對材料固化行為有一定影響，且一般需要在相對較高溫度下驅動反應的進行，過高的溫度則可能導致出現電子元器件高溫損壞的情況。

發明內容

為了克服上述現有技術中存在的缺陷和不足，本發明提供了一種精密電子元器件灌封用有機硅凝膠，本發明的發明目的在于解決現有技術中“硅凝膠粘結性能和熱膨脹系數不能滿足精密電子元器件灌封要求”的問題。本發明是在已有的商業化硅凝膠材料配方基礎上，通過直接引入室溫下為流動態的無溶劑納米流體，可以在不明顯影響硅凝膠材料配方粘度基礎上，有效降低其熱膨脹系數，增加其粘接強度。

為了解決上述現有技術中存在的問題，本發明是通過下述技術方案實現的：

一種精密電子元器件灌封用有機硅凝膠，其特征在于：包括組分A和組分B，所述組分A為有機硅凝膠，所述組分B為無溶劑納米流體；按重量份數計，組分A為100份，組分B為0.5-10份。

進一步優選的，所述組分B為0.5-5份。

所述組分A的有機硅凝膠選用GN-502和GN-522中的一種或兩種的組合。

所述組分B中所用的無溶劑納米流體為無溶劑TiO₂納米流體、無溶劑CaCO₃納米流體、無溶劑SiO₂納米流體、無溶劑ZnO納米流體、無溶劑炭黑納米流體、無溶劑石墨烯納米流體和無溶劑碳納米管納米流體中的一種或多種的組合。