一种可紫外光和潮气双重固化的胶粘剂及其制备和应用.pdf

本发明属于胶粘剂技术领域，具体涉及一种可紫外光和潮气双重固化的胶粘剂及其制备方法和应用；包括按照重量份计算的环氧树脂混合物100份、羟基树脂5～80份、潜伏性固化剂5～200份、环氧活性稀释剂5～20份、脱水剂1～8份、光引发剂1～10份和添加剂0.1～50份；这些原料通过特定温度下的分批混合制得。本发明的胶粘剂具有紫外光和潮气双重固化的功能，紫外光照射后，还可以在常温通过吸收空气中的水分而缓慢固化，最后到达很大的粘结强度，既可以满足高的生产效率，又可以得到良好的粘结强度，非常适合对热敏感的元件和材料的组装。

权利要求书
1.  一种可紫外光和潮气双重固化的胶粘剂，其特征在于，包括按照重量份计算的如下原料：


2.  如权利要求1所述胶粘剂，其特征在于，所述环氧树脂混合物为脂环族环氧树脂、液体双酚A型环氧树脂、液体双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、环氧化聚丁二烯中的一种或几种混合物，其中至少含有一种脂环族环氧树脂。

3.  如权利要求1所述胶粘剂，其特征在于，所述的羟基树脂为羟基聚醚树脂、羟基聚酯树脂、羟基聚醚酯树脂、蓖麻油中的一种或几种混合物。

4.  如权利要求1所述胶粘剂，其特征在于，所述潜伏性固化剂为可以和水反应生成胺的改性酮亚胺。

5.  如权利要求1所述胶粘剂，其特征在于，所述环氧活性稀释剂为丁基缩水甘油醚、苯缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、C8-C10烷基缩水甘油醚、C12烷基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、三羟甲基三缩水甘油醚、异氰脲酸三缩水甘油 醚、丙三醇缩水甘油醚中的一种或几种混合物。

6.  如权利要求1所述胶粘剂，其特征在于，所述脱水剂为化学除水剂，为噁唑烷、甲基磺酰异氰酸酯、原甲酸乙酯中的一种或几种混合物。

7.  如权利要求1所述胶粘剂，其特征在于，所述光引发剂为阳离子光引发剂。

8.  制备权利要求1-7中任意一项所述胶粘剂的方法，其特征在于：
先把所述量的环氧树脂混合物加热熔解、搅拌均匀；
再加热，于真空的条件下混合所述量的羟基树脂、环氧活性稀释剂和添加剂；接着冷却，混合脱水剂；
接着在避光和真空的条件下混合所述量的潜伏性固化剂和光引发剂，脱泡，制得所述胶粘剂。

9.  权利要求1-8中任意一项所述胶粘剂的用途，其特征在于：用于集成线路板组装工艺中元件的粘结、灌封、底部填充和表面保护。

说明书一种可紫外光和潮气双重固化的胶粘剂及其制备和应用
技术领域
本发明属于胶粘剂技术领域，具体涉及一种可紫外光和潮气双重固化的胶粘剂及其制备和应用。
背景技术
随着微电子的快速发展，电子元器件越来越小，集成电子模块的使用越来越多，热敏性材料的不断应用，组装时如果胶粘剂的固化温度过高，会影响、甚至破坏其原有的性能。要求组装工艺中使用的胶粘剂具有很高的粘结强度，同时可以低温(小于60度)快速固化。
目前一般使用双组分胶粘剂或UV胶粘剂来满足组装工艺的要求。双组分胶粘剂可以在60度以下快速固化，具有很好的粘结强度；UV胶粘剂可以在常温下通过紫外线的照射快速固化，对热敏性元器件和材料没有影响。
但双组分胶粘剂在组装工艺中使用不方便，需要特殊的加胶设备，而且容易产生气泡，表干时间长而影响生产效率和质量；UV胶粘剂会渗入元器件底部，因为很难照射到紫外光而无法固化，对元器件的粘结强度很低。两种胶粘剂各有特点，但不能完全满足工艺要求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可紫外光和潮气双重固化的胶粘剂。
本发明的目的之二是提供了所述可紫外光和潮气双重固化的胶粘剂的制备方法。
本发明的目的之三是提供了所述可紫外光和潮气双重固化的胶粘剂的应 用。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种可紫外光和潮气双重固化的胶粘剂，包括按照重量份计算的如下原料：

较佳地，所述环氧树脂混合物为脂环族环氧树脂、液体双酚A型环氧树脂、液体双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、环氧化聚丁二烯中的一种或几种混合物，其中至少含有一种脂环族环氧树脂。已商业化的产品如Daceil的CELLOXIDE 2021P，CELLOXIDE 8000，CELLOXIDE 2081，EHPE3150，EPOLEAD GT401，EPOLEAD PB3600，EPOLEAD PB4700；Shell Chemical Co.的EPON 827，EPON 828，EPON 828EL，EPON 862；Dow Chemical Co.的DER331，DER331J，DER332，DER334；Dainippon Ink&Chem.，Inc的EPILCON840，EPILCON 840S，EPILCON 850，EPILCON 850S，EPILCON 840SS，EPILCON830S，EPILCON 830LVP，EPILCON 835，EPILCON 835L等.
较佳地，所述的羟基树脂为羟基聚醚树脂、羟基聚酯树脂、羟基聚醚酯树脂、蓖麻油中的一种或几种混合物。多元醇可以加快阳离子引发环氧树脂体系的反应速度，改善固化物的柔韧性。已商品化的产品如瑞典柏斯托公的CAPA2043，CAPA 2047A，CAPA 2054，CAPA 2200。羟基树脂的添加量为环氧树脂总量的5～80％，优选为10～30％。
较佳地，所述潜伏性固化剂为可以和水反应生成胺的改性酮亚胺。改性酮亚胺由脂肪族多胺、聚酰胺与酮类进行亲核加成反应脱水而得，为控制反应活性，分子中残存的胺基再用单环氧化合物封闭。它与环氧树脂混合构成的单组 分环氧胶粘剂可通过吸收空气中水分或接触潮湿粘接面的水分使固化剂离解，重新释放出胺类化合物而使环氧树脂常温下固化。已商品化的产品如福清王牌精细化工有限公司的Kingcure 495，Kingcure620BC70等。羟基树脂的添加量为环氧树脂总量的5～200％，优选为30～80％。
较佳地，所述环氧活性稀释剂为丁基缩水甘油醚、苯缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、C8-C10烷基缩水甘油醚、C12烷基缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、三羟甲基三缩水甘油醚、异氰脲酸三缩水甘油醚、丙三醇缩水甘油醚中的一种或几种混合物。所述的环氧活性稀释剂用来降低胶粘剂的粘度，包括单官能团、二官能团、三官能团的缩水甘油醚。活性稀释剂的用量为环氧树脂总量的5～20％，优先为5～15％。
较佳地，所述脱水剂为化学除水剂，为噁唑烷、甲基磺酰异氰酸酯、原甲酸乙酯中的一种或几种混合物。本发明先采用在真空和加热的条件下除去原材料中的大部分水分，再用化学除水剂除去剩余的水分。脱水剂的用量为环氧树脂总量的1～8％，优先为2～5％。
较佳地，所述光引发剂为阳离子光引发剂。包括重氮盐、二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、烷基硫鎓盐、铁芳烃盐、磺酰氧基酮及三芳基硅氧醚。它的基本作用特点是紫外光使分子到激发态，分子发生系列分解反应，最终产生超强质子酸，作为阳离子聚合的活性种而引发环氧化合物聚合。已商品化的产品如巴斯夫公司的Irgacure 250，宁勃迪公司的Esacure 1187，氰特公司的UVcure1590等。光引发剂的用量为环氧树脂总量的1～10％，优先为1～5％。
对于添加剂：任何传统的添加剂可以加入此发明，包括填料，颜料，消泡剂，分散剂，流平剂，触变剂等，取决于产品的用途。如二氧化硅、碳酸钙等填料用于降低胶粘剂的收缩率和成本；颜料包括碳黑，钛白粉，酞青蓝等无机、有机颜料，用于改变胶粘剂的颜色。添加剂的用量为环氧树脂的0.1～50％，如果不需添加填料的产品优先为1～5％，添加填料的产品优先为20～40％。
本发明的胶粘剂采用以下工艺制备：
在搅拌釜中先加入液体环氧树脂，加热至60～100℃，搅拌至环氧树脂完全无结晶，形成均匀的液体。加入羟基树脂、环氧活性稀释剂，添加剂如消泡剂、防沉剂、颜料、填料等，加热至60～100℃，保持真空度-0.09MPa，搅拌60～180分钟；降温至35℃以下，加入脱水剂，搅拌30～60分钟；加入潜伏性固化剂和光引发剂，在避光和真空的条件下搅拌30～60分钟。
本发明的胶粘剂用于对热敏感的电子元器件和材料的组装，特别适合于胶粘剂固化温度要求低于60℃的组装工艺。根据需要可以制得不同粘度、触变性的胶粘剂，应用于电子元件的粘结、灌封、底部填充、线路板的保护。胶粘剂可以UV固化，也可室温潮气固化。
本发明包括按照重量份计算的环氧树脂混合物、羟基树脂、潜伏性固化剂、环氧活性稀释剂、脱水剂、光引发剂和添加剂；并通过特定温度下的分批混制得。本发明的胶黏剂具有紫外光和潮气双重固化的功能，使用时，首先通过照射紫外光固化电子元器件外部的胶粘剂，元器件底部的胶粘剂可以在常温通过吸收空气中的水分而缓慢固化，最后到达很大的粘结强度。这种胶粘剂既可以满足高的生产效率，又可以得到良好的粘结强度，非常适合对热敏感的元件和材料的组装。
具体的实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，以助于本领域技术人员理解本发明。
实施例


实施例1的制备：
在搅拌釜中先加入CELLOXIDE 2021P、EPILCON 830LVP，加热至70℃，搅拌至环氧树脂完全无结晶，形成均匀的液体。加入CAPA 2043、邻甲苯基缩水甘油醚，酞青蓝，加热至80℃，保持真空度-0.09MPa，搅拌150分钟；降温至35℃以下，加入甲基磺酰异氰酸酯，搅拌30分钟；加入Kingcure 495和Irgacure250，在避光和真空的条件下搅拌45分钟。过滤包装，既得成品胶粘剂。制得的胶粘剂粘度3200cps，可以用于元器件的灌封和线路板保护，照射UV光(光强100mW/cm2)30秒固化。
实施例2的制备：
在搅拌釜中先加入CELLOXIDE 2021P、CELLOXIDE 2081，加热至60℃，搅拌至环氧树脂完全无结晶，形成均匀的液体。加入CAPA 2200、乙二醇二缩水甘油醚，加热至90℃，保持真空度-0.09MPa，搅拌120分钟；降温至35℃以下，加入甲基磺酰异氰酸酯，搅拌30分钟；加入Kingcure 495和Irgacure 250，在避光和真空的条件下搅拌30分钟。过滤包装，既得成品胶粘剂。制得的胶粘剂粘度1100cps，可以用于BGA，CSP、Flip Chip、POP的底部填充，芯片外部的胶照射UV光(光强100mW/cm2)30秒固化，底部的胶在常温潮气固化。
实施例3的制备：
在搅拌釜中先加入CELLOXIDE 2081、EHPE 3150，EPILCON 830LVP，加热至90℃，搅拌至环氧树脂完全无结晶，形成均匀的液体。加入CAPA 2043、邻甲苯基缩水甘油醚、二氧化硅、气相二氧化硅、酞青蓝，加热至90℃，保持真空度-0.09MPa，搅拌150分钟；降温至35℃以下，加入甲基磺酰异氰酸酯，搅拌30分钟；加入Kingcure620BC70和Irgacure 250，在避光和真空的条件下搅拌45分钟。过滤包装，既得成品胶粘剂。制得的胶粘剂粘度21000cps，触变指数为3.5，可以用于摄像模组的组装，元件外的胶照射UV光(光强100mW/cm2)30秒固化，元件底部的胶在常温潮气固化。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。