导热绝缘电子封装材料
类 别:钛钒与新材料
地 区:市辖区
单位名称:石家庄科技大厦一楼西展厅
联系电话:0311-89687911
发布时间:2026-05-29

随着电子元器件集成度不断提高,有效热管理已成为电子设备高效运行和稳定工作的关键。其中,发展高导热、电绝缘的环氧树脂基电子封装材料是芯片及电子元器件高效工作时有效热管理的必要途径。然而,环氧树脂的低导热特性限制了其在电子封装领域的应用,开发热导率高(>1 W/mK)、玻璃化温度高(>125 ℃)、黏度低(<20 Pa·s,25℃)、热膨胀系数合适(20-30 ppm/℃),且具有良好电绝缘性的环氧树脂基电子封装材料已成为行业迫切需求。【痛点问题】(1)高导热性能与电绝缘性之间的矛盾:将高导热填料与环氧树脂复合,可有效提高材料的热导率。然而,常用的石墨烯、碳纳米管、银纳米线、铜纳米线等高导热填料易导电,难以满足电子封装材料的电绝缘要求;(2)高导热性能、低热膨胀系数与加工性能之间的矛盾:通常,增加导热填料的填充量才能有效提高材料的热导率、降低材料的热膨胀系数,然而,这将导致复合体系黏度急剧增加,无法满足电子封装材料的低黏度要求。【解决方案】1、高导热填料的电绝缘化为解决碳纳米管、银纳米线等高导热填料在环氧树脂基复合材料中的电绝缘性不足问题,采用无机氧化物(如二氧化硅、二氧化钛)或有机聚合物(如聚氨酯)等进行表面包覆,实现导热填料的电绝缘化。在碳纳米管或银纳米线等表面包覆二氧化硅,不仅赋予导热填料良好的电绝缘性,还能缓解导热填料与聚合物基体之间的模量失配,促进界面声子共振耦合,显著提升复合材料的导热性能,解决高导热与电绝缘之间的矛盾。导热填料的电绝缘化设计:(a-b)碳纳米管表面包覆二氧化硅纳米层,(c-d)碳纳米管表面包覆超支化聚氨酯纳米层,(e-f)银纳米线表面包覆二氧化硅或二氧化钛纳米层,(g-h)银纳米线表面吸附二氧化硅纳米粒子2、改善复合体系的加工流动性在填料表面接枝具有柔性长链的有机分子,利用长链分子的隔离作用及良好的流动性使填料类流体化,改善填料在环氧树脂中的分散性,降低复合体系的加工黏度。另一方面,将小尺寸粒子与大尺寸粒子级配,提高填充体系的理论最大填充体积分数。在相同填充量时,级配降低了填料的拥挤程度,改善了高填充复合体系的加工流动性,促进填料形成完整的导热网络,并降低复合材料的热膨胀系数,满足电子封装要求。