[发明专利]一种高导热硼杂聚硅氧烷灌封胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于封装材料领域，具体涉及一种高导热硼杂聚硅氧烷灌封胶及其制备方法。

背景技术

导热灌封胶广泛应用于电子信息、LED照明、航空、航天、国防等领域中需要散热和传热的部位。随着电子设备设施和半导体材料的集成化、微型化和大功率化的高速发展，对封装材料提出了更高的要求，除了提供防潮、绝缘、防腐蚀、耐高温防护作用外，封装材料必须具备优良的导热性能、较低的热膨胀系数及较低的介电常数和介电损耗。大量实验证明，温度每升高18℃，器件失效的可能性就增加2～3倍。电子和半导体元器件在工作寿命内，在热循环下，热膨胀作用会使元器件与封装材料产生变形，如果两者热膨胀系数相差较大，会产生严重的开裂或者分离现象，因此要求封装材料具有与硅芯片材料接近的热膨胀系数，以获得较好的热匹配性。封装材料的介电性能是影响集成电路运算速度的重要因素，介电常数太高会导致集成电路信号传输延迟增大，而且较高的介电损耗会使信号在传输过程中产生严重的失真。此外，为提高材料之间的密封性，导热材料需要良好的弹性及减震性能。

聚合物材料由于其具有密度小、优良的电气绝缘性能、优良的介电性能、容易加工等特点，近几年来，聚合物材料在封装领域中的应用比例越来越大，并逐渐取代传统的无机刚性陶瓷封装材料。导热聚硅氧烷硅橡胶不仅与硅芯片材料高度相容匹配，热膨胀系数接近，介电常数和介电损耗较小，还具有良好的防潮、绝缘、减震、导热、耐高低温、耐候及良好的化学稳定性，在电子和半导体元器件等领域有着不可替代的作用，但是传统的导热硅橡胶封装材料的导热系数只有1～2W/(m·K)，远远满足不了现代大规模集成电路和大功率半导体元器件的高导热性的要求。

中国专利(申请号201210174410.9)公开了一种含烷氧基的硼硅氧烷树脂和导热耐热陶瓷填料氮化硼的有机硅树脂组合物以及导热片，固化成型是基于硅树脂与烷氧基的缩合反应。缩合固化过程中常伴随有水、甲醇、乙醇等小分子化合物放出，容易产生气泡和孔隙，往往达不到高标准的封装性能要求，严重影响组合物的粘接密封性和耐高温老化性。

发明内容

为克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种高导热硼杂聚硅氧烷灌封胶。

本发明的另一目的在于提供上述高导热硼杂聚硅氧烷灌封胶的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种高导热硼杂聚硅氧烷灌封胶，由以下按质量份数计的组分组成：

其中，环硼氮烷与甲基含氢硅油的质量总和不少于6份。

所述乙烯基甲基聚硅氧烷为端乙烯基聚二甲基硅氧烷、侧乙烯基聚二甲基硅氧烷和同时含有端乙烯基与侧乙烯基的聚二甲基硅氧烷中的一种以上；所述乙烯基甲基聚硅氧烷的粘度为1000～80000mPa·s，优选为3000～50000mPa·s。

所述端乙烯基聚二甲基硅氧烷的结构式为(CH₂＝CH)(CH₃)₂Si[OSi(CH₃)₂]_nOSi(CH₃)₂(CH＝CH₂)；(式中n≥2，n为整数)。

所述侧乙烯基聚二甲基硅氧烷的结构式为(CH₃)₃Si[OSi(CH₃)₂]_m[OSi(CH＝CH₂)(CH₃)]_nOSi(CH₃)₃；(式中m≥2，n≥2且m，n为整数)。

所述同时含有端乙烯基与侧乙烯基的聚二甲基硅氧烷的结构式为(CH₂＝CH)(CH₃)₂Si[OSi(CH₃)₂]_m[OSi(CH＝CH₂)(CH₃)]_nOSi(CH₃)_3-p(CH₂＝CH)_p(p＝0,1)(式中m≥2，n≥2且m，n为整数)。