甲基四氢苯酐固化高填充环氧、二氧化硅复合材料的研究

    摘要：以环氧树脂、甲基四氢苯酐、叔胺、二氧化硅为主要原料，制得了无机物填充质量分数达50％的二氧化硅一环氧树脂复合材料。对酸酐固化的环氧树脂和由该树脂作为基体的环氧树脂/二氧化硅复合材料的耐热性能、耐化学腐蚀性能进行了研究，并采用扫描电子显微镜对复合材料的断面进行了观察。

    关键词：环氧树脂；复合材料；二氧化硅；酸酐固化剂

    中图分类号：TQ323.5；TB324 文献标识码：A 文章编号：1002-7432(2004)05-0011-03

    1前言

    20世纪80年代以来，随着电子工业的发展，环氧树脂在电子封装领域得到了广泛的应用，关于这方面应用的研究也取得了较大的发展

[1,2]

。

    近年来国内外关于环氧树脂一二氧化硅复合材料体系的报道主要集中在纳米二氧化硅增韧体系，二氧化硅质量分数在1O％以下。而对于二氧化硅高填充环氧树脂体系(二氧化硅质量分数40％～70％)

[3]

国外有较多的报道，国内此类材料的报道却较少。该类材料多用作集成电路的封装材料。封装材料必须具有良好的尺寸稳定性，较小的固化体积收缩率，良好的热传导性，较低的吸液率及优良的力学性能。在环氧树脂中填充大量的二氧化硅(硅微粉)降低了固化过程中的体积收缩，提高了封装材料的尺寸稳定性和热传导性能

[3,4]

。除此之外，加工工艺要求固化前封装材料有较低的粘度

[5]

，但是封装材料在固化前如果粘度太低，硅微粉的沉降会导致封装材料的不均一，使得封装失效，甚至导致电子元器件的损坏；如果粘度较高，则混合过程中产生的气泡将难以排出，同时封装材料难以到达较细小的电子元器件的缝隙中，从而产生封装死角，导致产品质量不稳定。

    采用酸酐为固化剂，低粘度的环氧树脂作为基体成功制备了二氧化硅质量分数达50%的均一复合材料试样。研究了基体树脂以及复合材料的性能，并对环氧树脂/二氧化硅复合材料的微观结构进行了表征观察。

    2实验部分

    2.1原料

    环氧树脂：E－44、E－51，工业品；甲基四氢苯酐：化学纯；叔胺：分析纯，上海试剂三厂；硅微粉：平均粒径2.185um，工业纯。

    2.2环氧树脂的固化

    将环氧树脂与甲基四氢苯酐70～80份及叔胺1～2份均匀混合，倒于自制的铝箔模具内，将模具置于普通烘箱中，升....