氰酸酯共聚环氧树脂模塑化合物：通过优化填料参数提高热性能的研究

《Journal of Applied Polymer Science》：Cyanate Copolymerized Epoxy Molding Compound: A Study on the Improved Thermal Performances by Optimizing Fillers Parameters

本研究通过分子结构设计、填料复合及界面调制协同策略，提升环氧树脂热阻与热导率。采用o- cresol novolac环氧树脂（EOCN）与氰酸酯（CE）共聚构建三嗪基刚性交联网络，CE含量达60 mol%时，材料热分解温度（T5%）和玻璃转变温度（Tg）分别提升55.6%和33.2%，对比常规环氧/MHHPA体系。掺杂SiO2填料优化颗粒尺寸（50-80 nm）及表面偶联剂类型，实现热导率0.632 W/(m·K)，同时保持Tg 266°C和绝缘强度46.4 kV/mm，为高温电子封装提供高导热、耐高温环氧模塑料解决方案。

　　

摘要

为了满足第三代宽带半导体封装材料在高温应用中的需求，本研究采用了一种协同策略，通过分子结构设计、填料复合和界面调控来提高环氧树脂的热阻和导热性能。通过将邻甲酚酚醛环氧树脂（EOCN）与氰酸酯（CE）进行共聚反应，构建基于三嗪结构的刚性交联网络，当CE含量达到60摩尔%时，该环氧共聚物的热分解温度（T_5%）和玻璃化转变温度（T_g）分别提升至431°C和265°C，相较于常见的环氧树脂/甲基六氢邻苯二甲酸酐（EOCN/MHHPA）体系分别提高了55.6%和33.2%。此外，在环氧共聚物中掺入SiO₂填料可以有效提高其导热性能。通过正交实验确定了最佳的SiO₂颗粒尺寸复合比例和表面偶联剂类型，使得复合材料在保持优异的热阻（T_g为266°C）和绝缘性能（击穿强度为46.4 kV/mm）的同时，导热性能显著提高至0.632 W/(m·K)，显示出其在高温电子封装领域作为环氧模塑料（EMC）的巨大潜力。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。