一種電子封裝材料及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種電子封裝材料及其制備方法。由以下成分制備而成：金剛石粉、聚二甲基硅氧烷、古銅粉、抗壞血酸棕櫚酸酯、二丁基羥基甲苯、硅烷偶聯劑KH?550、硅烷偶聯劑KH?602、氯化石蠟、桂油、檸檬酸三丁酯、棕櫚酸異丙酯、山梨酸鉀、水、正己烷、無水乙醇。制備方法為先將金剛石粉、古銅粉、硅烷偶聯劑KH?550、硅烷偶聯劑KH?602和水混合攪拌；過濾后放入烘箱中干燥，再和剩余組分混合，放入研缽中研磨，將混合料裝入模具中進行真空處理，最后對處理好的混合料進行燒結即得。本發明的電子封裝材料具有卓越的導熱性能，同時具有一定的導電性。另外，本發明具有很高的致密度，表面光滑。
【專利說明】
_種電子封裝材料及其制備方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及材料領域，具體涉及一種電子封裝材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 電子封裝是指安裝集成電路內置芯片外用的管殼，起著安放固定密封，保護集成 電路內置芯片，增強環境適應的能力等操作工藝。隨著科技的進步，電子器件也慢慢向小型 化和高性能化等方向發展，而電子封裝材料作為電子封裝的技術的不可缺少的部分，對其 要求也越來越高，需要具有良好的導熱性能、適中的熱膨脹系數、較高的致密性和盡可能低 的成本等優勢。目前，電子封裝材料主要有金屬封裝材料、塑料封裝材料、陶瓷封裝材料和 復合封裝材料等。其中，復合封裝材料由于具有許多性能上的優勢而得到了迅速的發展，因 此，復合電子材料具有重要的研究意義和廣闊的發展前景。
[0003]

【發明內容】

[0004] 要解決的技術問題:本發明的目的是提供一種電子封裝材料，具有卓越的導熱性 能，同時具有一定的導電性。另外，本發明具有很高的致密度，表面光滑。
[0005] 技術方案:一種電子封裝材料，由以下成分以重量份制備而成:金剛石粉50-70份、 聚二甲基硅氧烷0.5-1份、古銅粉20-40份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.1-0.2份、二丁基羥基甲苯 0.1-0.3份、硅烷偶聯劑KH-550 0.5-1份、硅烷偶聯劑KH-602 1-2份、氯化石蠟0.1-0.2份、 桂油0.5-1份、檸檬酸三丁酯0.1-0.2份、棕櫚酸異丙酯0.2-0.4份、山梨酸鉀0.1-0.2份、水 40-60份、正己燒3-6份、無水乙醇4-8份。
[0006] 進一步優選的，所述的一種電子封裝材料，由以下成分以重量份制備而成:金剛石 粉55-65份、聚二甲基硅氧烷0.6-0.9份、古銅粉25-35份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.11-0.17份、 二丁基羥基甲苯0.15-0.25份、硅烷偶聯劑KH-550 0.6-0.9份、硅烷偶聯劑KH-602 1.3-1.9 份、氯化石蠟0.11-0.16份、桂油0.6-0.9份、檸檬酸三丁酯0.11-0.17份、棕櫚酸異丙酯 0.25-0.35份、山梨酸鉀0.12-0.17份、水45-55份、正己烷4-5份、無水乙醇5-7份。
[0007] 上述電子封裝材料的制備方法包括以下步驟： 步驟1:將金剛石粉、古銅粉、硅烷偶聯劑KH-550、硅烷偶聯劑KH-602和水混合，用磁力 攪拌機在轉速50-80r/min下攪拌10-30分鐘； 步驟2:過濾，放入烘箱中在溫度80-100 °C下干燥2-3小時； 步驟3:和剩余組分混合，放入研缽中研磨1-2小時； 步驟4:將混合料裝入模具中進行真空處理，溫度為500-600°C、真空度為5 X 10-2-6 X 10 一 2Pa，時間為2-3小時； 步驟5:對處理好的混合料進行燒結，燒結溫度為1000-1400°C，壓力為3-5GPa，保溫時 間為5-10分鐘。
[0008] 進一步優選的，步驟1中轉速為60-70r/min，攪拌時間為15-25分鐘。
[0009] 進一步優選的，步驟2中溫度為85_95°(：，干燥時間為2.5小時。
[0010] 進一步優選的，步驟3中研磨時間為1.5小時。
[0011 ] 進一步優選的，步驟4中溫度為550°C、真空度為5.5 X 10-2Pa，時間為2.5小時。 [0012] 進一步優選的，步驟5中燒結溫度為1100-1300°C，壓力為4GPa，保溫時間為6-9分 鐘。
[0013]有益效果：本發明的電子封裝材料的熱導率最高可達621W/(m · K)，導熱性能卓 越，電阻率為36 Ω，具有一定的導電性。另外，致密度的大小對材料的性能有很大的影響，本 發明的致密度高達87%，致密度增加，裂紋減少，表面更為光滑。
[0014]
【具體實施方式】
[0015] 實施例1 一種電子封裝材料，由以下成分以重量份制備而成：金剛石粉50份、聚二甲基硅氧烷 0.5份、古銅粉20份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.1份、二丁基羥基甲苯0.1份、硅烷偶聯劑KH-550 0.5份、硅烷偶聯劑KH-602 1份、氯化石蠟0.1份、桂油0.5份、檸檬酸三丁酯0.1份、棕櫚酸 異丙酯0.2份、山梨酸鉀0.1份、水40份、正己烷3份、無水乙醇4份。
[0016] 上述電子封裝材料的制備方法為：先將金剛石粉、古銅粉、硅烷偶聯劑KH-550、硅 烷偶聯劑KH-602和水混合，用磁力攪拌機在轉速50r/min下攪拌10分鐘;過濾后放入烘箱 中在溫度80°C下干燥2小時，再和剩余組分混合，放入研缽中研磨1小時，將混合料裝入模具 中進行真空處理，溫度為500 °C、真空度為5 XHT2Pa,時間為2小時，最后對處理好的混合料 進行燒結，燒結溫度為1 〇〇〇 °C，壓力為3GPa，保溫時間為5分鐘。
[0017] 實施例2 一種電子封裝材料，由以下成分以重量份制備而成：金剛石粉55份、聚二甲基硅氧烷 0.6份、古銅粉25份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.11份、二丁基羥基甲苯0.15份、硅烷偶聯劑KH-550 0.6份、硅烷偶聯劑KH-602 1.3份、氯化石蠟0.11份、桂油0.6份、檸檬酸三丁酯0.11份、棕 櫚酸異丙酯0.25份、山梨酸鉀0.12份、水45份、正己烷4份、無水乙醇5份。
[0018] 上述電子封裝材料的制備方法為：先將金剛石粉、古銅粉、硅烷偶聯劑KH-550、硅 燒偶聯劑KH-602和水混合，用磁力攪拌機在轉速60r/min下攪拌15分鐘;過濾后放入烘箱 中在溫度85 °C下干燥2.5小時，再和剩余組分混合，放入研缽中研磨1.5小時，將混合料裝入 模具中進行真空處理，溫度為550°C、真空度為5.5 XHT2Pa,時間為2.5小時，最后對處理好 的混合料進行燒結，燒結溫度為IlOOcC，壓力為4GPa，保溫時間為6分鐘。
[0019] 實施例3 一種電子封裝材料，由以下成分以重量份制備而成：金剛石粉60份、聚二甲基硅氧烷 0.75份、古銅粉30份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.15份、二丁基羥基甲苯0.2份、硅烷偶聯劑KH-550 0.75份、硅烷偶聯劑KH-602 1.5份、氯化石蠟0.15份、桂油0.75份、檸檬酸三丁酯0.15份、 棕櫚酸異丙酯0.3份、山梨酸鉀0.15份、水50份、正己烷4.5份、無水乙醇6份。
[0020] 上述電子封裝材料的制備方法為：先將金剛石粉、古銅粉、硅烷偶聯劑KH-550、硅 烷偶聯劑KH-602和水混合，用磁力攪拌機在轉速75r/min下攪拌20分鐘；過濾后放入烘箱 中在溫度90 °C下干燥2.5小時，再和剩余組分混合，放入研缽中研磨1.5小時，將混合料裝入 模具中進行真空處理，溫度為550°C、真空度為5.5 X HT2Pa，時間為2.5小時，最后對處理好 的混合料進行燒結，燒結溫度為1200 °C，壓力為4GPa，保溫時間為7.5分鐘。
[0021] 實施例4 一種電子封裝材料，由以下成分以重量份制備而成：金剛石粉65份、聚二甲基硅氧烷 〇. 9份、古銅粉35份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.17份、二丁基羥基甲苯0.25份、硅烷偶聯劑KH-550 0.9份、硅烷偶聯劑KH-602 1.9份、氯化石蠟0.16份、桂油0.9份、檸檬酸三丁酯0.17份、棕 櫚酸異丙酯0.35份、山梨酸鉀0.17份、水55份、正己烷5份、無水乙醇7份。
[0022]上述電子封裝材料的制備方法為：先將金剛石粉、古銅粉、硅烷偶聯劑KH-550、硅 烷偶聯劑KH-602和水混合，用磁力攪拌機在轉速70r/min下攪拌25分鐘；過濾后放入烘箱 中在溫度95 °C下干燥2.5小時，再和剩余組分混合，放入研缽中研磨1.5小時，將混合料裝入 模具中進行真空處理，溫度為550°C、真空度為5.5 XHT2Pa,時間為2.5小時，最后對處理好 的混合料進行燒結，燒結溫度為1300°C，壓力為4GPa，保溫時間為9分鐘。
[0023] 實施例5 一種電子封裝材料，由以下成分以重量份制備而成：金剛石粉70份、聚二甲基硅氧烷1 份、古銅粉40份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.2份、二丁基羥基甲苯0.3份、硅烷偶聯劑KH-550 1份、 硅烷偶聯劑KH-602 2份、氯化石蠟0.2份、桂油1份、檸檬酸三丁酯0.2份、棕櫚酸異丙酯0.4 份、山梨酸鉀0.2份、水60份、正己烷6份、無水乙醇8份。
[0024]上述電子封裝材料的制備方法為：先將金剛石粉、古銅粉、硅烷偶聯劑KH-550、硅 烷偶聯劑KH-602和水混合，用磁力攪拌機在轉速80r/min下攪拌30分鐘；過濾后放入烘箱 中在溫度100 °C下干燥3小時，再和剩余組分混合，放入研缽中研磨2小時，將混合料裝入模 具中進行真空處理，溫度為600°C、真空度為6 XHT2Pa,時間為3小時，最后對處理好的混合 料進行燒結，燒結溫度為1400 °C，壓力為5GPa，保溫時間為10分鐘。
[0025] 對比例1 本實施例與實施例5的區別在于不含有抗壞血酸棕櫚酸酯和二丁基羥基甲苯。具體地 說是： 一種電子封裝材料，由以下成分以重量份制備而成：金剛石粉70份、聚二甲基硅氧烷1 份、古銅粉40份、硅烷偶聯劑KH-550 1份、硅烷偶聯劑KH-602 2份、氯化石蠟0.2份、桂油1 份、檸檬酸三丁酯0.2份、棕櫚酸異丙酯0.4份、山梨酸鉀0.2份、水60份、正己烷6份、無水乙 醇8份。
[0026]上述電子封裝材料的制備方法為：先將金剛石粉、古銅粉、硅烷偶聯劑KH-550、硅 烷偶聯劑KH-602和水混合，用磁力攪拌機在轉速80r/min下攪拌30分鐘；過濾后放入烘箱 中在溫度100 °C下干燥3小時，再和剩余組分混合，放入研缽中研磨2小時，將混合料裝入模 具中進行真空處理，溫度為600°C、真空度為6 XHT2Pa,時間為3小時，最后對處理好的混合 料進行燒結，燒結溫度為1400 °C，壓力為5GPa，保溫時間為10分鐘。
[0027] 對比例2 本實施例與實施例5的區別在于不含有氯化石蠟和桂油。具體地說是： 一種電子封裝材料，由以下成分以重量份制備而成：金剛石粉70份、聚二甲基硅氧烷1 份、古銅粉40份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.2份、二丁基羥基甲苯0.3份、硅烷偶聯劑KH-550 1份、 硅烷偶聯劑KH-602 2份、檸檬酸三丁酯0.2份、棕櫚酸異丙酯0.4份、山梨酸鉀0.2份、水60 份、正己烷6份、無水乙醇8份。
[0028]上述電子封裝材料的制備方法為：先將金剛石粉、古銅粉、硅烷偶聯劑KH-550、硅 烷偶聯劑KH-602和水混合，用磁力攪拌機在轉速80r/min下攪拌30分鐘；過濾后放入烘箱 中在溫度100 °C下干燥3小時，再和剩余組分混合，放入研缽中研磨2小時，將混合料裝入模 具中進行真空處理，溫度為600°C、真空度為6 XHT2Pa,時間為3小時，最后對處理好的混合 料進行燒結，燒結溫度為1400 °C，壓力為5GPa，保溫時間為10分鐘。
[0029] 下表1為本發明材料的實施例和對比例的性能指標，我們可以看到，本發明的熱導 率最高可達621W/(m· K)，導熱性能卓越，電阻率為36Ω，具有一定的導電性。另外，致密度 的大小對材料的性能有很大的影響，本發明的致密度高達87%，致密度增加，裂紋減少，表面 更為光滑。
[0030] 表1電子封裝材料的忡能指標
【主權項】
1. 一種電子封裝材料，其特征在于：由以下成分以重量份制備而成：金剛石粉50-70 份、聚二甲基硅氧烷0.5-1份、古銅粉20-40份、抗壞血酸棕櫚酸酯0.1-0.2份、二丁基羥基甲 苯0.1-0.3份、硅烷偶聯劑KH-550 0.5-1份、硅烷偶聯劑KH-602 1-2份、氯化石蠟0.1-0.2 份、桂油0.5-1份、檸檬酸三丁酯0.1-0.2份、棕櫚酸異丙酯0.2-0.4份、山梨酸鉀0.1-0.2份、 水40-60份、正己燒3-6份、無水乙醇4-8份。2. 根據權利要求1所述的一種電子封裝材料，其特征在于：由以下成分以重量份制備 而成：金剛石粉55-65份、聚二甲基硅氧烷0.6-0.9份、古銅粉25-35份、抗壞血酸棕櫚酸酯 0.11-0.17份、二丁基羥基甲苯0.15-0.25份、硅烷偶聯劑KH-550 0.6-0.9份、硅烷偶聯劑 KH-602 1.3-1.9份、氯化石蠟0.11-0.16份、桂油0.6-0.9份、檸檬酸三丁酯0.11-0.17份、 棕櫚酸異丙酯〇. 25-0.35份、山梨酸鉀0.12-0.17份、水45-55份、正己烷4-5份、無水乙醇5-7 份。3. 如權利要求1所述的一種電子封裝材料，其特征在于:所述金剛石粉粒徑為100_180μ m〇4. 權利要求1至2任一項所述的一種電子封裝材料的制備方法，其特征在于:包括以下 步驟： 步驟1:將金剛石粉、古銅粉、硅烷偶聯劑KH-550、硅烷偶聯劑KH-602和水混合，用磁力 攪拌機在轉速50-80r/min下攪拌10-30分鐘； 步驟2:過濾，放入烘箱中在溫度80-100 °C下干燥2-3小時； 步驟3:和剩余組分混合，放入研缽中研磨1-2小時； 步驟4:將混合料裝入模具中進行真空處理，溫度為500-600°(：、真空度為5\1(^2-6\ 10 一 2Pa，時間為2-3小時； 步驟5 :對處理好的混合料進行燒結，燒結溫度為1000-1400°C，壓力為3-5GPa，保溫時 間為5-10分鐘。5. 根據權利要求4所述的一種電子封裝材料的制備方法，其特征在于:所述步驟1中轉 速為60-70r/min，攪拌時間為15-25分鐘。6. 根據權利要求4所述的一種電子封裝材料的制備方法，其特征在于:所述步驟2中溫 度為85-95°C，干燥時間為2.5小時。7. 根據權利要求4所述的一種電子封裝材料的制備方法，其特征在于:所述步驟3中研 磨時間為1.5小時。8. 根據權利要求4所述的一種電子封裝材料的制備方法，其特征在于:所述步驟4中溫 度為550°(：、真空度為5.5\10_￥ &，時間為2.5小時。9. 根據權利要求4所述的一種電子封裝材料的制備方法，其特征在于:所述步驟5中燒 結溫度為1100-1300 °C，壓力為4GPa，保溫時間為6-9分鐘。
【文檔編號】C04B35/52GK105859292SQ201610295254
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】陳昌
【申請人】陳昌