[发明专利]阻燃模塑组合物

说明书

本申请是申请日为2003年11月25日、申请号为200380110288.8、发明名称为“阻燃模塑组合物”的发明专利申请的分案申请。

发明背景

技术领域

本发明涉及用于电气和电子器件的模塑化合物，特别是显示出阻燃性、防潮性并且较低翘曲和收缩的环氧基化合物。

相关技术的简要说明

环氧树脂广泛用于涂布电气和电子器件的模塑化合物。这种用于封装的环氧模塑化合物通常由环氧树脂和苯酚硬化剂的共混物和其它成分制备，该成分包括填料、催化剂、阻燃材料、加工助剂和着色剂。这种模塑化合物中的环氧树脂通常是每分子包括两个环氧基的双环氧化合物，它与由酸二酸酐、二胺或联苯酚低聚物组成的共反应物(交联剂或硬化剂)反应。由于它们的高可靠性，本领域优选联苯酚低聚物例如得自酚醛苯酚、甲酚苯酚和双酚A的那些作为硬化剂。

处于安全目的，通常在环氧组合物中包括阻燃剂。通常的阻燃体系是含溴阻燃剂和氧化锑阻燃增效剂的组合物。然而，这些化合物为环境污染物。一些含溴的阻燃剂(特别是溴化的二苯醚)是有毒的，并且有可能致癌。三氧化锑被国际癌症研究机构分级为2B级致癌物质(即主要基于动物研究，三氧化锑是可疑致癌物质)。此外，该化合物常常以相对较高的水平(2-4％)使用，并且还微溶于水，这就导致了另外的环境问题。由于目前集成电路制造商丢弃至多所使用的模塑组合物总量的一半的事实，使得这种问题变得更加显著。

已经提出含磷化合物作为阻燃剂。例如Asano等人的美国专利No.5,739,187公开了环氧树脂组合物作为半导体封装剂，它包括含磷阻燃剂，以排除使用三氧化锑和溴化化合物。然而，包含常规磷化合物的模塑组合物通常具有不合乎需要的性能例如高水分吸收作用，它在高温下可以使封装剂产生应力以及裂缝。

三聚氰胺氰脲酸酯通常以阻燃化合物销售。尽管它可以有效地作为阻燃剂，但是这种材料的高含量时常严重降低模塑化合物的流动性。因此，通常认为将三聚氰胺氰脲酸酯以适当含量引入模塑化合物获得适当的阻燃性和流动性是不切实际的。

不幸的是，降低阻燃剂的含量以满足流动性导致阻燃性受到损害，结果模塑化合物不能满足阻燃性标准UL-94 V-O等级。

合乎需要的是提供新的阻燃模塑组合物，它在提供商业上可接受的物理性能的同时，还可以克服这些问题。此外，合乎需要的是提供模塑组合物，它具有优异的应力性能如较低的翘曲以及在固化时具有改进的流动性。

发明概述

本发明提供一种基本上不含卤素元素、磷和锑的阻燃模塑组合物，它包括环氧树脂、三聚氰胺氰脲酸酯以及一种或多种加热时能够释放水的水合金属盐。本发明的一个实施方案中，水合金属盐可以包括一种或多种化合物，该化合物选自金属硼酸盐、第IIB族氧化物以及一种或多种选自第IIA族元素和第IIIB族元素的多羟基化合物。

本发明还涉及一种涂布电气或电子器件的方法。本发明的方法包括将上述模塑组合物加热到足以固化该模塑组合物的温度，并在该器件的表面形成聚合物。本发明还涉及由该方法形成的电气和电子器件。

从本发明的优选实施方案和权利要求的描述，本发明的其它特征和优点将更加清晰。

发明详述

除操作实施例或另外标明之外，用于本发明和权利要求的涉及成分的量、反应条件等的所有数值或措辞将理解为在所有情况下由术语“约”进行改变。多种数值范围公开于本专利申请中。因为这些范围是连续的，它们包括最小值和最大值之间的每个值。除非另外明确标明，申请中说明的多种数值范围为近似值。

如此处所使用的，术语“基本上没有”意思是表明存在作为附带杂质的物质。换句话说，该物质不是有意加入到所表示的组合物，但是可能以较少量或无关紧要的量存在，因为其作为杂质被携带，成为预定细合物组分的一部分。

如此处所使用的术语“固化”意思是表明由例如硬化剂的官能团和树脂环氧基之间的共价键构造形成的三维交联网状物。本发明组合物固化的温度是可变的，它部分依赖于条件和催化剂的类型以及量，如果使用的话。

如此处使用的术语“水合金属盐”意思是表示包含以结晶水形式存在的水的金属盐，即水按一定比例存在于金属盐晶体中，例如水分子在金属盐晶体中占有晶格位置。用于本发明的水合金属盐当加热时释放至少一部分其含有的水。

本发明涉及一种基本上不含卤素元素、磷和锑的模塑组合物。本发明的模塑组合物包括环氧树脂、三聚氰胺氰脲酸酯以及一种或多种加热时能够释放水的水合金属盐。