[发明专利]高导热高绝缘的热塑性树脂组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及集成电路互连介质材料技术领域，尤其涉及一种高导热高绝缘的热塑性树脂组合物及其制备方法和应用。一种高导热高绝缘的热塑性树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：(1)端羧基聚硅氧烷改性环氧树脂的制备；(2)枝状三维氧化石墨烯的制备；(3)高导热高绝缘的热塑性树脂组合物的制备：将所述枝状三维氧化石墨烯加入所述端羧基聚硅氧烷改性环氧树脂中，混合搅拌得到所述高导热高绝缘的热塑性树脂组合物。本发明的目的在于提出一种高导热高绝缘的热塑性树脂组合物的制备方法，通过该制备方法制备得到的树脂组合物具有高导热性高绝缘性，其导热系数可根据配方进行调整，导热性能好，绝缘性能优异，适用范围广。

技术领域

本发明涉及集成电路互连介质材料技术领域，尤其涉及一种高导热高绝缘的热塑性树脂组合物及其制备方法和应用。

背景技术

随着微电子高密度组装技术和集成技术的迅猛发展，电子设备的组装密度得以迅速提高，使电子元器件、逻辑电路体积成千万倍地缩小，此时电子设备所产生的热量将急剧增加，而在周围环境温度下，要使电子元器件仍能以高可靠性正常工作，具有高导热性能的复合绝缘材料是极为重要。

环氧树脂是广泛应用的树脂，其加工性能优良，有较好的机械性能，很高的电绝缘性，而且耐腐蚀、密度较低，但是其导热系数较低(0.2W/(m·K))限制了其在电子包装、化工热交换设备等方面的应用。由于碳基材料展现出优异的高导热性能而被用于制备导热复合材料。其中石墨烯具有优异的导热性能，其导热系数极高，可达5300W/(m·K)，是铜和铝10～30倍，且质量较轻，符合现代电子器件行业的发展方向--轻薄短小的散热要求。但在高导热性的同时它也具有高导电性，在电子行业粘接要求中很多情况是要求高绝缘性的。

此外，目前现有电子行业电路板层间的粘合是用热固型绝缘胶膜，需要比较长的固化时间，同时对储存条件有比较高的要求(通常需要低温低湿等要求较高的条件)，不方便使用；另外所用体系配方导热性能较差，导致胶膜的导热系数一般都不超过0.2W/(m·K)，限制了其使用范围。

发明内容

针对背景技术提出的问题，本发明的目的在于提出一种高导热高绝缘的热塑性树脂组合物的制备方法，该制备方法改变了普通氧化石墨烯在填充时呈现的分散相现象，在保证高绝缘性的情况下，枝状三维氧化石墨烯形成的连续“导热链”能够有效改善树脂组合物的导热性能。

本发明的另一目的在于提出一种高导热高绝缘的热塑性树脂组合物，通过所述制备方法制备得到的树脂组合物具有高导热性高绝缘性，其导热系数可根据配方进行调整，导热性能好，绝缘性能优异，适用范围广。

本发明的另一目的在于提出使用所述高导热高绝缘的热塑性树脂组合物的热塑性胶膜，具有高导热性和高绝缘性，能够在常温下保存，能够保证粘接界面的温度传递和防止电击穿，同时所具有的热塑性也能提高生产效率和简化生产要求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种高导热高绝缘的热塑性树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)端羧基聚硅氧烷改性环氧树脂的制备：将端羟基聚硅氧烷在0.05～0.1Mpa的抽真空条件下，搅拌并加热到100～150℃保持2～3h，滴加酸酐化合物继续反应2～4h，生成改性端羧基聚硅氧烷；在环氧树脂中加入所述改性端羧基聚硅氧烷，并加入促进剂分散30～60min，在搅拌状态下升温到60～100℃后，反应2～3h，生成热塑性的端羧基聚硅氧烷改性环氧树脂；

(2)枝状三维氧化石墨烯的制备：将锌离子电解质加入无水乙醇和去离子水的混合液中，以磁力搅拌的方式进行预分散30～60min，得到锌离子电解质混合液，在所述锌离子电解质混合液中加入经超声分散的羧基官能化氧化石墨烯混合液，然后在0.05～0.1Mpa和60～90℃的条件下真空干燥6～12h后得到枝状三维氧化石墨烯；