环氧塑封料性能及成型技术简介.pdf
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1、是春环氧塑封料性能及成型技术简介Technical Service Depart CCSB是春Epoxy Molding Compound/Typical formulation(环氧塑封料基本配方)Raw MaterialsExampleRatioEpoxy Resin 环氧树脂Cresol Novolac(邻甲酚型),DCPD(双环戊二烯酚 型),Bis-A(联苯型),others10-30%Hardener 固化剂Phenol Novolac(酚醛),Acid Anhydride(酸酎),other5-20%Filler填充料Silica powder(硅粉),Al-oxide powd
2、er(氧化铝),others60-80%Flame retardant阻燃齐1Br Epoxy(澳化环氧),Antimony trioxide(三氧化 睇),Sb2O3,金属氢氧化物,others 10%Catalyst 固化促进剂Amine type(月,Phosphorous type()others渔类等)Coupling Agent 偶联剂Epoxy Silane(环氧硅烷),Amino Silane(氨基硅烷),othersOthersPigment(色素),Wax(蜡),Wax Modifiers(蜡改性 剂)EME的原材料和生产过程舀口屋-tXTYT自/EME Product y
3、添加剜Additive环氧塑封料是以环氧树脂为基体树脂(粘连剂),以酚醛 树脂为固化剂,加上填料、促进剂、阻燃剂、着色剂、偶联剂及其它微量组分,按一定的比例经过前混合、混炼(挤出)、冷却、粉碎、磁选、后混合、锭粒成型(打饼)等工艺制成。主要成分及性能是春成分性能Epoxy Resin 环氧树脂环氧树脂是环氧塑封料的重要组成部分之一,起粘连作用。环氧树脂的种类和它所占 比例的不同,不但直接影响着环氧模塑料的流动特性,还直接影响着环氧模塑料的热性 能和电特性。Hardener 固化剂固化剂的主要作用是与环氧树脂反应形成一种稳定的三维网状结构。固化剂和环氧树 脂一起影响着环氧模塑料的流动特性、热性能
4、和电特性。目前常用的固化剂为酚醛树 脂。Filler 填充料环氧塑封料一般选用硅粉(二氧化硅)作为填料,主要有结晶型、熔融型和球型二种 类型。Flame retardant 阻燃剂阻燃剂主要作用是使环氧塑封料满足UL规定的阻燃等级。目前普通材主要使用滨化环 氧树脂及三氧化二锦。环保材主要使用金属氢氧化物或通过提高填充料添加比例,从 而不添加任何阻燃剂。Catalyst 固化促进剂目前实际生产中,成型周期约在20-200秒之间,为使环氧塑封料满足生产需求,达到 短时间内硬化目的,必须在塑封料中添加固化促进剂以缩短固化时间。Coupling Agent 偶联剂偶联剂主要作用就是通过化学反应或者化学
5、吸附的办法来改变填料表面的物理化学性 能,提高其在树脂和有机物中的分散性增进填料与树脂等基体界面的相容性,进而提 高材料的力学性能、化学性能以及电性能。Others着色、脱模等辅助作用。反应机理:是春环氧塑封料是由环氧树脂作粘接剂,酚醛树脂作固化剂,与其他组份 按照一定的比例称量、混合、再经热混合之后制备的单一组份组合物。在热和固化剂的作用下环氧树脂的环氧基开环与酚醛树脂发生化学反 应,产生交联固化作用使之成为热固性塑料。固化后的环氧模塑料具 有优良的粘结性,优异的电绝缘性,机械强度高,耐热性和耐化学腐 蚀性好,吸水率低,成型收缩小,成型工艺性能好等特点。具体反应 机理示意图如下所示:Typi
6、cal raw material and function是春Resin and catalystEpoxy functional groupHeatPhenol hardener functional groupCatalystReaction Product4是春Crosslinking Reaction of Thermoset Resin+Phenol resin(solid)Epoxy resin(solid)Heat5是春Fillers(填料)Fillers are used to control viscosity,improve strength,reducing shrink
7、age,coefficient of thermal expansionand,water absorption.填料用于控制黏度,改善强度,减小收缩率,热膨胀系数,吸水率.Advantages(优点)Reduced Shrinkage减小收缩率Improved Toughness增加强度Improved Abrasion Resistance增加抗磨性Reduced Water Absorption 降低吸收率Increased Thermal Conductivity 提高导热性Reduced Thermal ExpansionCoefficient减小热膨胀系数Disadvantages
8、(缺点)Increased Viscosity 增加黏度Machining Difficulties 加工困难Increased Dielectric Constant 增加介电常数 Increased Weight 增加重量Silica Fillers SiO2是春Natural Quartz天然石英1900-2500CPure Amorphous Quartz纯净的无定形石英Crystalline Filler(结晶型)Fused Silica(熔融型)Regular Geometrical Shape晶体排列规则High Thermal Conductivity热传导系数高Good Fo
9、r Power Devices适用于功率器件High Mold Wear模具磨损高Flake Filler角形Spherical Filler 球形Irregular Shape(无定形)High Strength(高强度)Poor Flowability(流动性差)Round Shape圆形Poor Strength低强度Good Flowability高流动性Low a Ray Filler 低a射线High Purity Fillers for Memory Device to ReduceFiller induced Soft Error.高纯度填料用于防止存储器时出现软体错误。是春C
10、rystalline silicaFused silicaItemUnitCrystallineFusedCTEE-7/degC505Thermal conductivityE-4cal/cm-sec-degC30030CTE Filler type&content(OC4O=uo-suedxa-PEOWOC&OOOFiller content(vol%)结晶型硅砂(crystal silica)是春结晶硅微粉是利用高品位的天然石英,通过特殊工艺生产加工硒,产品纯度高、粒度分布可控。结晶硅微粉的主要特点有:电绝爆性优良。硬度曷,耐磨。化学性质稳定,除与氢氟酸和强碱姓反应外,不与其他任何物质反应
11、。相比其他硅微粉,其融性能更好。白度好。熔融型硅砂(fused silica)是春天然高她石英在高温下其微观结构会变成无定型结构的熔融石英。翩硅微箱是选用优质熔融石英,经过特殊研磨工艺加 工而成产品纯度很高、粒度分布可控。该产品主要具有以下物性:炖黯,电性能优异。硬度后,耐磨。化学性质稳定,除与氢氟酸和强碱发生反应外,不与其他任何物质反应。白度好。球形硅砂(spherical silica)晨春球粒硅微粉选用角形结晶型硅微粉或角形熔融型硅微粉经独特工艺 加工而成,目前主要的加工工艺有:高温熔融喷射法、气体火焰法、液 相中控制正硅酸乙酯、四氯化硅水解法。因目前普遍采用的加工工艺须经高温(1600
12、2500)处理,故球形硅 微粉不管其最初采用角形结晶型硅微粉或角形熔融型硅微粉,最终都 属于熔融型硅微粉.春Flake SilicaSEM Observation of Package Cross Section(FC=70wt%)Flake Silica is unsuitable for high filler loading EME10春|Spherical SilicaSEM Observation of Package Cross Section(FC=88wt%)Leadframe interfaceHigh filler Loading春Combination of sharp
13、distribution FillerImageoR10091.50.414R6.50.225R1.85Porosity29.5%19.0%12是春EME固化(交联)程度行为曲线EME是一种热固性材料,在一定温度条件下会发生不可逆的交联反应。因此在 生产、储存、使用环节必须注意温度及时间控制,防止材料变质。是春充填过程中的EME黏度行为曲线Viscosity behavior during fillingS S U P J B L I O HTime是春EME系列胶化时间&螺旋流动长度v.s.模温EME Series Gel Time&Spiral Flow v.s.Molding Tempe
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