[发明专利]一种固化后无色透明的耐高温高压蒸煮的环氧模塑料及其制备方法

说明书

一种固化后无色透明的耐高温高压蒸煮的环氧模塑料，其特征在于由下述重量配比的原料制成：环氧树脂31‑45%、固化剂43‑60%、开环剂5‑7%、固化促进剂0.1‑2%、偶联剂0.1‑2%、脱模剂0.1‑1%；所述环氧树脂是异氰尿酸酯类环氧树脂和脂环族环氧树脂中的一种或两者的组合；所述固化剂是苯酐类固化剂和苯胺类固化剂中的一种或两者的组合。本发明还提供上述固化后无色透明的耐高温高压蒸煮的环氧模塑料的制备方法。本发明的环氧模塑料经固化后能够形成无色透明的固化物，且耐高温高湿性能优异，能够满足LED封装对环氧模塑料的外观和耐候性的要求。

技术领域

本发明涉及可应用于小间距全彩LED的封装材料，具体涉及一种固化后无色透明的耐高温高压蒸煮的环氧模塑料及其制备方法。

背景技术

环氧模塑料（EMC，epoxy molding compound）是一种由环氧树脂、固化剂、填料及其他多类功能助剂混配而成的粉状或饼状模塑料。在实际应用时，通常采用传递成型法将经高频预热过的EMC料饼挤压入模腔，并将其中的半导体芯片包埋，经保温保压形成初步固化的半导体器件。经统计，塑料封装行业90%采用EMC材料。EMC材料的广泛使用，正是得益于其突出的可靠性、易制备及低成本等优点。

近年来，随着LED产业规模的迅速发展，特别是间距在1mm以下的全彩LED行业的兴起，EMC的使用范围也从传统的半导体封装拓展到光学LED封装。在这种趋势下，适用于光学封装的EMC材料成为研究的热点。一方面，它要求固化后的胶体呈现无色透明状，具备较高的透光率（≥90%）；另一方面，它要求固化后的胶体在日常使用过程中具有良好的耐候性，不容易受温度和湿度的影响而发黄发蒙。虽有文献资料表明，相比液体环氧灌封胶，固体状的环氧模塑料具有良好的耐湿耐热性能，但在使用过程中，仍然发现固体环氧模塑料经高温高压蒸煮48小时后，胶体出现发蒙、发黄、晶体析出甚至裂胶的现象，并且弯曲性能发生明显下降，这显然是不可接受的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种固化后无色透明的耐高温高压蒸煮的环氧模塑料以及这种环氧模塑料的制备方法，这种环氧模塑料经固化后能够形成无色透明的固化物，且耐高温高湿性能优异，能够满足LED封装对环氧模塑料的外观和耐候性的要求。采用的技术方案如下：

一种固化后无色透明的耐高温高压蒸煮的环氧模塑料，其特征在于由下述重量配比的原料制成：环氧树脂31-45%、固化剂43-60%、开环剂5-7%、固化促进剂0.1-2%、偶联剂0.1-2%、脱模剂0.1-1%；所述环氧树脂是异氰尿酸酯类环氧树脂和脂环族环氧树脂中的一种或两者的组合；所述固化剂是苯酐类固化剂和苯胺类固化剂中的一种或两者的组合。

优选上述异氰尿酸酯类环氧树脂、脂环族环氧树脂是二官能团或三官能团且含有杂环多环的化合物，例如：优选上述异氰尿酸酯类环氧树脂为三缩水甘油基异氰尿酸酯，脂环族环氧树脂为1,4-环己烷二甲醇双(3,4-环氧环己烷甲酸)酯和双环戊二烯二环氧化物中的一种或两者的组合。上述环氧树脂均为白色或类白色固体粉末，环氧当量在100-200之间，含有高刚性的环状结构，能有效地提高固化交联密度，固化后分子间存在大量的网状结构，分子间隙小，因此具有较强的耐高温高湿性能。

优选上述苯酐类固化剂、苯胺类固化剂是含有杂环多环的化合物，例如：优选上述苯酐类固化剂为六氢苯酐或甲基六氢苯酐，苯胺类固化剂为3,3’-磺酰基三苯胺。

采用含有高刚性环状结构且带有多环氧官能团的环氧树脂为主体树脂，配以苯酐或苯胺类固化剂，所得的环氧模塑料经正常固化工艺（如4～8h@150℃）固化后，能够形成具有高刚性网状结构的无色透明固化物，且经高温高压蒸煮仪(设定工作温度121℃，湿度100%R.H.)蒸煮120小时后，固化物外观无发蒙、发黄、晶体析出和裂胶等现象产生，经弯曲性能测试，弯曲强度和断裂位移仅发生小幅度下降，耐高温高湿性能优异，满足环氧模塑料对外观和耐候性的要求。相比起传统的邻甲酚醛环氧树脂/酚醛树脂固化体系的环氧模塑料，本发明的环氧模塑料外观和耐候性更优。