[发明专利]一种精密电子元器件灌封用有机硅凝胶及其使用方法

说明书

本发明公开了一种精密电子元器件灌封用有机硅凝胶及其使用方法，涉及电子行业中电子元器件防护技术领域本发明的硅凝胶包括组分A和组分B，所述组分A为有机硅凝胶，所述组分B为无溶剂纳米流体；按重量份数计，组分A为100份，组分B为0.5‑10份。使用方法是将100份组分A和0.5‑10的组分B搅拌混合均匀后，在室温固化24h‑96h。本发明的硅凝胶各项性能指标能够满足精密电子元器件灌封要求。即黏度在25℃下在2200MPa·s‑2500mPa·s；剪切强度达到0.2‑0.5MPa（铝和铝），0.2‑0.5MPa（3240环氧板和3240环氧板）；线膨胀系数≤3.0×10^‑4℃^‑1。

技术领域

本发明涉及电子行业中电子元器件防护技术领域，更具体地说涉及一种精密电子元器件灌封用有机硅凝胶及其使用方法。

背景技术

电子灌封，就是将液态胶料用机械或手工方式灌入装有电子元件、线路的器件内，在常温或加热条件下固化成为性能优异的热固性高分子绝缘材料。它可以强化电子器件的整体性，提高对外来冲击、震动的抵抗力；提高内部元件、线路间绝缘，有利于器件小型化、轻量化；避免元件、线路直接暴露，改善器件的防水、防潮性能。

加成型有机硅凝胶具有独特的优异性能，它以Si-O-Si为主链，Si-O的键能高，达到422.5kJ/mol，因而稳定性非常好，硅油链为螺旋结构且非常柔软，在-40-200^OC可以保持较好的机械性能与性能稳定性，且固化过程无副产物，因而常用于精密电子元器件灌封防护。但存在粘接性能较差以及热膨胀系数较高的问题，常出现高温作用下硅凝胶与粘接对象界面脱层，以及在结构约束下会对电子元件的各个组成部分造成较大压力，导致电子元件变形或损坏，因此如何有效增加硅凝胶粘接性能，降低其热膨胀系数，成为解决问题的关键。

目前，针对有机硅凝胶粘接性能的研究，主要有两种方法，第一，对基材表面进行处理。目前主要的表面改性方法有：物理机械法、化学氧化法、等离子体处理、火焰法、表面涂覆处理、电晕法等；第二，对加成型硅橡胶配方进行自粘结改良，主要有两种方式：一种是在配方中添加带有活性基团的增粘剂；另外一种通过改变基料分子结构使得分子链上带有活性基团。而对于复杂精密机电产品来说，由于其元器件类型多、结构复杂，对灌封结构中器件表面采用第一种处理方法存在效率低的问题，且针对不同基材对象可能采用多种表面改性方法相结合，因此，可实现性较差。而第二种方法是通过对硅橡胶配方中添加活性基团增粘剂或在链段结构中引入活性基团，活性基团的引入会对材料固化行为有一定影响，且一般需要在相对较高温度下驱动反应的进行，过高的温度则可能导致出现电子元器件高温损坏的情况。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提供了一种精密电子元器件灌封用有机硅凝胶，本发明的发明目的在于解决现有技术中“硅凝胶粘结性能和热膨胀系数不能满足精密电子元器件灌封要求”的问题。本发明是在已有的商业化硅凝胶材料配方基础上，通过直接引入室温下为流动态的无溶剂纳米流体，可以在不明显影响硅凝胶材料配方粘度基础上，有效降低其热膨胀系数，增加其粘接强度。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明是通过下述技术方案实现的：

一种精密电子元器件灌封用有机硅凝胶，其特征在于：包括组分A和组分B，所述组分A为有机硅凝胶，所述组分B为无溶剂纳米流体；按重量份数计，组分A为100份，组分B为0.5-10份。

进一步优选的，所述组分B为0.5-5份。

所述组分A的有机硅凝胶选用GN-502和GN-522中的一种或两种的组合。

所述组分B中所用的无溶剂纳米流体为无溶剂TiO₂纳米流体、无溶剂CaCO₃纳米流体、无溶剂SiO₂纳米流体、无溶剂ZnO纳米流体、无溶剂炭黑纳米流体、无溶剂石墨烯纳米流体和无溶剂碳纳米管纳米流体中的一种或多种的组合。