[发明专利]一种电力电子器件用灌封胶及其制备方法

说明书

一种电力电子器件用灌封胶及其制备方法，由按重量份的A、B两组份混合而成：按重量份，所述A组分包含乙烯基硅油100份，无机混合导热填料600～850份，增塑剂5～10份，补强剂30～40份。按重量份，所述B组分包括：催化剂体系17～48份，增塑剂为2～4份。催化剂体系由含铂催化剂、交联剂和硅烷偶联剂组成，其中含铂催化剂在催化剂体系中的含量为0.2～2.1％，交联剂为96.2～98.6％，硅烷偶联剂为1.2～1.7％。所述的无机导热填料为微纳复合尺度的AlN与BN的混合物或着AlN与Al₂O₃的混合物。制备所述灌封胶的方法为分别制备A、B两组份，在常温下，按照(6～10)：(1.0～1.5)的重量比称取A组分和B组分，混合均匀，在真空度10³Pa下脱泡15～20分钟。

技术领域

本发明涉及一种灌封胶及其制备方法，特别涉及一种用于电力电子器件的灌封胶及其制备方法。

背景技术

随着功率器件向着高频、大功率、高电流密度方向发展，对器件的小型化、可靠性能及寿命要求不断提高，同时要求灌封件必须在高频、高温、高速旋转等条件下运行，因此不仅要求灌封材料具有优良的导热性能和介电性能，同时还需同时具备优良的耐高低温性能、力学性能、阻燃性能和抗硫化还原等性能。目前使用较多的灌封材料是各种合成聚合物，如：环氧树脂、聚氨酯树脂及丙烯酸树脂。环氧树脂等复合材料在高温、高辐射条件下表现出易老化、易变色、易开裂等缺点，影响功率器件整体寿命；而硅橡胶具有优良的抗UV老化性、高低温化学稳定性，可在较宽的温度范围内长期保持弹性，低体积收缩率、低内应力，配合无机导热材料，可以得到具有良好导热性，是功率器件的首选灌封材料，目前国内外均采用有机硅作为新一代封装材料。但是，为了得到较好导热性的电子灌封材料，需要对硅橡胶进行大量的填充改性，从而使电子灌封材料的粘度大大增加，影响其流动性及固化后的力学性能和电器性能。如中国专利CN101054057A公开了一种高导热有机硅灌封胶，CN101407635A公开了一种导热阻燃液体硅橡胶，虽然该硅橡胶具有较高的热导率和阻燃性能，但由于其粘度在10000mPa·s以上，流动性欠佳，抗拉强度和抗断裂拉伸率不足，不宜用作电子灌封胶。中国专利200810035243.3，公布了一种纳米导热透明灌封胶复合材料及其制备方法，也存在流动性不足和抗冲击性能差的问题。中国专利CN103419346A等分别公开了一种导热硅胶的制备技术，但均属湿气缩合型，固化过程中有大量小分子缩聚物释放，体积收缩率高，固化深度不足，受热时存在返原性；专利CN103834352A提出了一种以球形氧化铝填充的“力学性能优异的双组份高导热灌封胶及其制备方法”，当填料含量约为67％时胶体混合粘度1800cp，导热系数仅为0.75w/m.k，难以满足大电流密度功率器件对高导热灌封胶的需求。另外，专利CN104479623A公开了一种高导热常温固化有机灌封胶，所用导热填料为破碎为不同形状的氧化铝粉体，存在无机填料分散不均匀、且含量过高，导致力学性能差，同时由于陶瓷填料的电容效应导致灌封前后电气性能不一致等问题；专利CN103865271A公开了一种纳米杂化材料改性的有机硅导热电子灌封胶及其制备方法，所用导热填料为0.6～105μm的AlN、AlB及氧化物陶瓷的混合物，产品导热率仅为0.6～0.85w/m.k，另外粒径大，与硅胶亲和力不强，力学性能不稳定。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提出一种用于电力电子器件的灌封胶及其制备方法。本发明所制备的有机硅灌封胶均匀掺杂了微纳复合尺寸的无机混合导电填料。

本发明所述有机灌封胶包括A组分与B组分，A组分与B组分的质量比为(6～10)：(1.0～1.5)。

所述的A组分包括乙烯基硅油、无机混合导热填料、补强剂及增塑剂，按重量份为：乙烯基硅油100份，无机混合导热填料600～850份，补强剂30～40份，增塑剂5～10份。