粘接性能的研究

　　灌封材料与基件之间粘接不牢靠也是一个常见的问题。

　　欧阳浩宇等对雷达印刷电路板组件用灌封材料对电路板粘接不牢靠这一问题进行了探讨,造成胶层附着力不强的原因除了有机硅凝胶自身的原因以外,还由于印刷电路板在灌胶之前喷涂一层防潮漆,喷漆之后使印刷电路板整个外表面十分光滑,减小了胶层与印刷电路板的机械啮合作用;从分子角度分析发现有机硅凝胶与防潮漆之间不能形成化学键,三者结合起来造成胶层易脱落的现象。

　　分析原因后,作者选用GNB型有机硅作为偶联剂,这种偶联剂分子的一端与有机硅凝胶进行交联加成反应,另一端含有2Si(OC2H5)基团,在催化剂作用下可与防潮漆中的酚醛树脂的羟基缩合,使有机硅凝胶与防潮漆层牢固地粘接在一起而提高硫化胶层的附着力。Dugbartey,Nicholas等还对粘接问题的关键---接触角进行了细致的研究,接触角是衡量灌封材料粘接性能的主要标准。

　　所谓接触角是指灌封料与制品表面之间形成的角度,接触角越小说明灌封料与制品之间的润湿性越好。接触角的测量是在一定温度范围内进行,可以从一般的温度到交联温度,再到预处理温度。结果表明硅橡胶灌封料在制品表面能良好地分散,制备出的灌封材料广泛地应用于大规模集成电路的封装。

　　催化剂的影响

　　为了保持灌封料的存贮期及适用期,必须抑制催化剂的活性,存贮期和适用期过长会出现催化剂失效的问题。葛建芳等对催化剂的活性抑制和防失效两方面的问题进行了细致的分析研究。为确保加成型硅橡胶灌封料的使用期,需开发能延迟硅氢加成反应的抑制剂。

　　抑制剂大体分两类,一类是作为添加剂加入到胶料中,与铂作用阻滞其活性;另一类是事先制成含有抑制性配位体的络合物,从而抑制铂的催化活性。凡能使铂催化剂的活性降低的物质均可作为抑制剂。

　　这类物质有:①含N、P、S的有机化合物;②含Sn、Pb、Hg、Bi、As等金属离子化合物;③含炔基乙烯基的化合物。而某些物质会使催化剂产生不可逆中毒造成硫化过程无法进行。为此,选取A(未说明具体是何物质)、B(吡啶类HHP)、C(氮唑类BTZ)三种抑制剂,对抑制效果进行了比较,发现B和C在硫化的过程中存在发粘现象,A则不会。其用量为每100g乙烯基硅油约加入3～5×0.0107份抑制剂,可满足某电子模块的实际灌封作业要求。

　　分析发现引起催化剂中毒的原因有:①非金属及其化合物具有未共享的电子对,易与催化剂中的金属离子成键,使催化剂失效;②某些具有已占用d轨道,且d轨道上有与催化剂空轨道作用的成对电子的金属离子;③不饱和化合物分子中的不饱和键能提供π电子对,与催化剂金属离子的d轨道成键,破坏催化剂结构使之失效。在填料和原料中常常含有杂质,在这些杂质中经分析认为铅元素极有可能引起催化剂的中毒。通过实验选取两种化学添加剂A(烷氧基铝)和B(未说明是何物质)作为抗毒剂,均可提高催化剂的抗毒性,B的作用效果较好,特别是杂质含量高的情况下效果更好。

　　此外,王蕴明等对印刷板组件用灌封材料进行了筛选和比较研究,并重点解决了堵漏、真空排除气泡、胶层与电装板粘合等工艺问题,为我们以后的研究工作提供了便利。王欣欣介绍了补强填料MQ树脂对加成型液体硅橡胶的性能影响,从补强填料的选择、MQ树脂的制备、经MQ树脂补强后加成型液体硅橡胶的物理性能三方面进行了讨论。

　　结果发现,MQ树脂中连接的不饱和基团可提高加成型液体硅橡胶的粘接力,可使液体硅橡胶获得与用有机硅处理白炭黑补强效果相近的机械性能和更好的流动性。此种灌封料可以用来制备阻燃、粘接、导热、高硬度低密度等良好性能的灌封胶。Gibbons,G.J等还通过溶胶凝胶法,成功地用长链和短链分子来制备互穿网络型的化合物,它们的机械性能取决于物质的组成与结构。与无机交联相比,发现有机交联对材料的机械性能起着决定性的作用,对它们的介电常数也进行了研究,可与传统灌封材料相媲美。在523K下,1000mins的来回磨损,其质量损耗为3～5%。