电子包封料的制备是一个将多种原料转化为高性能功能性材料的复杂过程,目前主要分为传统制备工艺和新型制备工艺。
传统制备工艺中,混合是关键的第一步。以环氧树脂基包封料为例,需将环氧树脂、固化剂、填料和添加剂按精确比例置于搅拌容器内,通常填料占比可达 50% - 80%,以实现特定的性能优化。搅拌过程需严格控制转速与时间,一般转速在 200 - 500 转 / 分钟,持续搅拌 1 - 2 小时,确保各成分均匀分散。随后进入脱泡环节,通过真空脱泡机在 - 0.08MPa 至 - 0.1MPa 的真空度下处理 30 - 60 分钟,去除混合物中的气泡,避免气泡残留影响包封料的电气绝缘和机械性能。脱泡完成后,可根据需求进行灌装或模压成型,制备出成品包封料。
随着材料科学与制造技术的进步,新型制备工艺不断涌现。纳米复合技术便是其中备受关注的方向,该技术将纳米级填料,如纳米氧化铝、纳米二氧化硅等添加到包封料基体中。纳米填料由于具有极大的比表面积和特殊的量子效应,能够显著提升包封料的综合性能。例如,在环氧树脂包封料中加入 3% - 5% 的纳米氧化铝,可使材料的导热系数提升 30% - 50%,同时还能增强其机械强度和耐老化性能。在制备过程中,需要采用超声波分散、高速剪切等特殊分散手段,确保纳米填料在基体中均匀分散,避免团聚现象。
3D 打印技术应用于电子包封料制备,为封装领域带来了全新的变革。通过将电子包封料制成具有合适流变性能的打印材料,利用数字模型,3D 打印机能够按照预设的轨迹逐层堆积材料,实现个性化、定制化的封装。对于形状复杂或有特殊功能需求的电子元件,3D 打印技术可精确控制包封料的分布,在关键部位增加材料厚度以增强保护,同时减少非必要区域的材料使用,降低成本和重量。此外,3D 打印还能实现多种材料的复合打印,将具有不同性能的包封料组合使用,满足电子元件多样化的性能要求。