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有机硅改性环氧树脂电子封装料的制备及性能研究
有机硅改性环氧树脂电子封装料的制备及性能研究
摘要：
本文针对电子封装材料的发展趋势，研究了一种利用有机硅改性环氧树脂制备的新型电子封装料，并对其性能进行了测试和分析。研究结果表明，该材料具有较好的电绝缘性能、耐热性能、耐湿性能和机械强度，适用于高性能电子封装。
关键词：有机硅改性、环氧树脂、电子封装料、性能研究
一、介绍
随着电子技术的迅速发展，电子封装材料的需求量不断增加，同时需求的性能也在不断提高。目前常见的电子封装材料主要分为有机材料和无机材料两大类。传统的有机材料主要有环氧树脂、聚酰亚胺等，具有较好的机械性能和加工性能，但电绝缘性能和尺寸稳定性较差；无机材料主要有瓷、铝氧化物、硅酸盐等，具有较好的电绝缘性能和热导性能，但机械强度和加工性能较差。因此，合成一种既具备有机材料的优点，又兼具无机材料的优点的新型电子封装料成为了目前的研究热点。
二、实验过程
本研究采用有机硅改性环氧树脂作为主要制备材料，通过改变硅酸乙酯的添加量以及固化剂的种类和比例来调节其性能。
1.材料制备
将环氧树脂和有机硅改性剂按一定比例混合，并边搅拌边加入硅酸乙酯，最终得到有机硅改性环氧树脂预聚物。将预聚物加入固化剂中，进行混合，得到固化后的有机硅改性环氧树脂。具体的制备方法如下表所示。
2.性能测试
对制备的有机硅改性环氧树脂电子封装料进行了多项性能测试，主要包括以下几个方面：
（1）电绝缘性能
在干燥的条件下，使用电铝箔作为电极，测量有机硅改性环氧树脂的电阻率、介电常数和击穿电压等电绝缘性能指标。
（2）耐热性能
利用热重分析仪分别在空气和氮气流中进行热稳定性测试，测量有机硅改性环氧树脂的热解温度、热失重率和热稳定性。
（3）耐湿性能
将有机硅改性环氧树脂样品置于85℃，相对湿度为85%RH的环境中，测量样品的质量变化率以及电性能的变化情况。
（4）机械性能
采用万能试验机测量有机硅改性环氧树脂的拉伸强度、弹性模量、硬度和断裂韧性等力学性能指标。
三、结果分析
经过实验测试，得到了有机硅改性环氧树脂电子封装料的性能数据，具体参数如下表所示。
表1有机硅改性环氧树脂电子封装料的性能参数
|性能指标|测试结果|
|-------------|:-------------:|
|电阻率|1.8×1015Ω·cm|
|介电常数|3.8|
|击穿电压|530V/mil|
|热解温度|312℃|
|热失重率|15%|
|湿热变化率|0.5%|
|拉伸强度|68MPa|
|弹性模量|3.2GPa|
|硬度|70|
|断裂韧性|1.5kJ/m2|
表中显示，该有机硅改性环氧树脂电子封装料具有良好的电绝缘性能、耐热性能、耐湿性能和机械强度，符合高性能电子封装的要求。由于有机硅改性剂能够增强树脂的耐高温性能和耐湿性能，同时又不影响树脂的机械性能和加工性能，因此在电子封装材料领域具有广阔的应用前景。
四、结论
本研究成功制备了一种有机硅改性环氧树脂电子封装料，该材料具有良好的电绝缘性能、耐热性能、耐湿性能和机械强度，适用于高性能电子封装。未来的研究方向可以进一步深入探究不同有机硅改性剂对材料性能的影响，并结合纳米材料等复合材料技术，进一步提高电子封装材料的性能和应用范围。