电子元器件用环氧粉末包封料

2020.5

1.0绪论

环氧粉末涂料的配制是由环氧树脂(Epoxy Resin）、固化剂(curing agent）、颜料(pigment）、填料(filler）和其它助剂(assistant）所组成。环氧粉末涂料的制备是采用国际通用生产热固性粉末涂料的唯一方法，即熔融混合挤出法-混合、熔融混合挤出、细粉碎研磨。

环氧粉末涂料的环氧树脂所需条件：环氧当量应为700-100之间的固体树脂，分子量分布量窄；在其固化温度下，熔融黏度低，易流平，涂膜平而薄；对颜料和填料分散性好。环氧粉末涂料固化剂主要有双氰胺、双氰胺衍生物、酸酐、咪唑、环醚、酚醛树脂聚酯树脂、胺络合物。工业上，一般采用双氰胺、咪唑类和环醚。

2.0标准GB_T 28859-2012 电子元器件用环氧粉末包封料

粉末性能

环氧树脂阻燃剂

序号	名称		单位	指标
序号	名称		单位	HR-100	HR-150
1	外观		-	粉末均匀干燥无结块无杂质
2	粒度		目	80目，通过率100% 325目，通过率＜50%
3	软化点		℃ 挡风抑尘墙	50-65	60-75
4	胶化时间		s	60-180	90-300
5	表观密度		g/cm3	0.6-0.8	0.7-0.9
6	流动性	倾斜法水平法	mm%	20-35（110℃） 12-25（110℃）	22-35（150℃） 20-45（150℃）
7	桉树专用肥挥发物含量		%	≤0.35

固化物性能

爆破片

序号	名称		单位	指标
				HR-100	HR-150
1	耐温冲击		周期	-55-85℃ 无损5周期	-55-125℃ 无损5周期
2	耐溶剂		-	不溶胀，不开裂
3	1MHZ介电常数		-	3-7
4	1MHZ损耗因数		s	≤0.05
5	绝缘电阻	常态D-2h/100℃	MΩ	≥106 ≥105
6	电器强度		Kv/mm	≥25
7	玻璃化温度		℃	≥95
8	吸水率D-24h/23℃		%	≤0.25
9	阻燃性
10	线膨胀系数		1/℃	≤7*10-5
11	邵氏硬度		HD	93±5
DIAN	D-2h/100℃ 蒸馏水同级别2h D-2h/100℃ 蒸馏水同级别24h

3.0加工工艺与配方

3.0.1加工工艺

环氧粉末包封料是使用环氧树脂，再加人固化剂、无机填料、着剂及其它助剂，经过混合、混炼(挤出)、粉碎、分级等过程制成的热熔型热固性粉末材料。为稳定和提高产品质量，使产品成为十分均匀的混合物，必须使产品的任何一部分都具有相同的成分，使每一种填料、颜料、固化剂、助剂等不但要完全被基料所润湿，而且都包覆着相同的成分。

环氧粉末包封料工艺流程

具体先按配方比例称量好各种原材料，采用高速滗合机，对原材料进行充分预混合，再通过加热的挤出系统使填料被熔融的基料完全润湿。如果说预混合是各种材料颗粒间宏观上混合的话，那么挤出过程可以近似理解为微观上分子间的混合，这使各种材料间得到最充分地混合，最后通过粉碎分级即得成品。

3.0.2树脂

双酚A环氧树脂分子主链上含有刚型的苯基、强极性的脂肪族羟基(-OH)及不易水解的醚键一0一)，所以固化成膜后具有良好的耐热性、物理机械性、电绝缘性、粘接性、防介质渗透性和耐化学药品破坏等性能，特别是在电绝缘性能方面，不饱和聚脂树脂及酚醛树脂等热固性树脂是不可比的。所以用环氧树脂生产的粉末包封料具有优异的性能，而且其不含溶剂、无污染，因而在压敏电阻器、中高压陶瓷电容器、独石电容器等电子元件的包封中得到了广泛应用。

国产型号	主要技术指标				国外类似型号
国产型号	环氧值/(eq/100g)	软化点/℃	有机氯/(mol/100g)	无机氯/(mol/100g)	Shel公司Epon	Ciba-Giegy Araldite
E-55(616)	0.55~0.56	-	≤0.02	≤0.001	-	-
E-51(618)	0.48~0.54	<2.5	≤0.02	≤0.001	-	-
E-44 (6101)	0.41~0.47	12~20	≤0.02	≤0.001	-	-
E-42(634)	0.38~0.45	21~27	≤0.02	≤0.001	834	-
E-35(637)	0.30~0.40	20~35	≤0.02	≤0.005	-	-
E-20(601)	0.18~0.22	64~76	≤0.02	≤0.001	1001	6071,7071
E-12(604)	0.09~0.14	85~95	≤0.02	≤0.001	1004	6064,7004
E-06(607)	0.04~0.07	110~135	≤0.02	≤0.001	1007	6097,7097
E-03(609)	0.02~0.045	135~155	≤0.02	≤0.001	1009	6099,6609

3.0.4固化剂

环氧树脂的固化要借助固化剂，固化剂的种类很多，主要有多元胺和多元酸，他们的分子中都含有活泼氢原子，其中用得最多的是液态多元胺类，如二亚乙基三胺和三乙胺等。环氧树脂在室温下固化时，还常常需要加些促进剂(如多元硫醇)，以达到快速固化的效果。固化剂的选择与环氧树脂的固化温度有关，在通常温度下固化一般用多元胺和多元硫胺等，而在较高温度下固化一般选用酸酐和咪唑为固化剂。不同的固化剂，其交联反应也不同。

3.0.4.1咪唑类固化剂

型号	2MZ	2E4MZ	2E4MZ-CN	2PZ	C11Z	C17Z
品名	2-甲基咪唑	2-乙基-4甲基咪唑	2-乙基-4甲基咪唑-羧基	2-苯基咪唑	2- 十一烷基咪唑	2- 十七烷基咪唑
外观	微黄粉末	微黄液体或固体	微黄液体或固体	微黄或淡粉红粉末	微黄粉末	液压阀芯微黄粉末
纯度％	97.0min	96.0min	93.0min	94.0min	96.0min	90.0min
熔点℃	137-145	-	-	137-147	69-74	86-91
湿度%	1.0max	0.5max	1.0max	-	-	-
动物添加剂相	20max	5max	7max	0.5max	0.5max

2-乙基-4-甲基咪唑

本品为中温固化剂，与E-51环氧树脂和E-44酚醛环氧树脂有良好的混溶性，在室温下无

挥发物，气味小，毒性低，并有较长的适用期。适用于制备环氧胶、环氧有机硅树脂涂料等。用作环氧树脂的固化剂，参考用量2～7份。100g树脂配合物适用期60～100min。固化条件60℃/2h、70℃/4h或70℃/1h+150℃/4h。固化物热变形温度150～170℃。优于间苯二胺固化剂，随其用量增加和固化温度提高，热变形温度亦提高。

3.0.4.2酸酐类固化剂

酸酐固化剂使用的配方体系粘度低，使用期长，如需高温固化，其固化物

有良好热稳定性和电气性能。有机酸酐种类按结构可分为：芳香族酸酐、脂肪酸酐和卤化酸酐等类型。　

酸酐类固化机理：

酸酐固化环氧树脂的反应，需要树脂/酸酐体系中少量的醇和水、游离酸等促进剂，经加热才能缓慢的固化。因此，酸酐并不直接与环氧基作用发生化学反应，必须打开酸酐的环。

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