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Bismaleimide/Phenolic/Epoxy Ternary Resin System for Molding Compounds in High-Temperature Electronic Packaging Applications
Industrial & Engineering Chemistry Research ( IF 3.8 ) Pub Date : 2022-03-15 , DOI: 10.1021/acs.iecr.2c00048 Xiaohan Li 1 , Yanglong Zhou 1 , Ying Bao 1 , Wei Wei 1 , Xiaoma Fei 2 , Xiaojie Li 1 , Xiaoya Liu 1
Industrial & Engineering Chemistry Research ( IF 3.8 ) Pub Date : 2022-03-15 , DOI: 10.1021/acs.iecr.2c00048 Xiaohan Li 1 , Yanglong Zhou 1 , Ying Bao 1 , Wei Wei 1 , Xiaoma Fei 2 , Xiaojie Li 1 , Xiaoya Liu 1
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Development of a new packaging material with superior high-temperature stability is becoming increasingly crucial in high-power and high-density electronics industry. In this study, we employed bis(3-ethyl-5-methyl-4-maleimidephenyl)methane (BMI), para-xylene phenolic resin (PF), and triphenylmethane novolac epoxy resin (EP) as matrix resins to develop high-temperature-stable BPE ternary resin molding compounds for power device packaging. BMI was first melt-blended with PF to obtain the premix with a reduced softening point for meeting the requirement of melt-kneading process. 2-Ethyl-4-methylimidazole with a dosage of 2 wt % of the ternary resins, could effectively promote the curing reaction, making the molding process of BPE molding compounds be compatible with that of the existing epoxy molding compounds (EMC). The introduction of BMI component could enhance the chain rigidity and heat resistance of cured resins. When the BMI content was more than 70 wt % of the ternary resins, the cured BPE molding compounds exhibited the glass transition temperature and initial decomposing temperature larger than 250 and 400 °C, respectively, indicating a much superior thermal performance to that of the cured EMC. Moreover, the flexural performance and the adhesion strength with copper at 260 °C, high-temperature aging resistance, dielectric properties, and thermal conductivity of the cured BPE molding compounds were also improved compared with those of the cured EMC. This study provides a promising strategy for preparing heat-resistant electronic packaging molding compounds.
中文翻译：
双马来酰亚胺/酚醛/环氧树脂三元树脂体系，用于高温电子封装应用中的模塑料
开发具有优异高温稳定性的新型封装材料在大功率和高密度电子行业变得越来越重要。在这项研究中，我们采用双（3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺苯基）甲烷（BMI），对-二甲苯酚醛树脂（PF）和三苯甲烷酚醛环氧树脂（EP）作为基体树脂，开发用于功率器件封装的耐高温BPE三元树脂模塑料。BMI首先与PF进行熔融共混，得到软化点降低的预混料，以满足熔融捏合工艺的要求。2-乙基-4-甲基咪唑用量为三元树脂的2 wt%，可有效促进固化反应，使BPE模塑料的成型工艺与现有环氧模塑料（EMC）的成型工艺兼容。BMI组分的引入可以提高固化树脂的链刚性和耐热性。当三元树脂的BMI含量超过70 wt%时，固化后的 BPE 模塑料的玻璃化转变温度和初始分解温度分别大于 250 和 400 °C，表明其热性能远优于固化后的 EMC。此外，与固化后的 EMC 相比，固化后的 BPE 模塑料的弯曲性能和与铜在 260 ℃下的粘合强度、耐高温老化性、介电性能和导热性也有所提高。该研究为制备耐热电子封装模塑料提供了一种有前景的策略。与固化后的 EMC 相比，固化后的 BPE 模塑料的导热性和导热性也有所提高。该研究为制备耐热电子封装模塑料提供了一种有前景的策略。与固化后的 EMC 相比，固化后的 BPE 模塑料的导热性和导热性也有所提高。该研究为制备耐热电子封装模塑料提供了一种有前景的策略。
更新日期：2022-03-15
中文翻译：
双马来酰亚胺/酚醛/环氧树脂三元树脂体系，用于高温电子封装应用中的模塑料
开发具有优异高温稳定性的新型封装材料在大功率和高密度电子行业变得越来越重要。在这项研究中，我们采用双（3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺苯基）甲烷（BMI），对-二甲苯酚醛树脂（PF）和三苯甲烷酚醛环氧树脂（EP）作为基体树脂，开发用于功率器件封装的耐高温BPE三元树脂模塑料。BMI首先与PF进行熔融共混，得到软化点降低的预混料，以满足熔融捏合工艺的要求。2-乙基-4-甲基咪唑用量为三元树脂的2 wt%，可有效促进固化反应，使BPE模塑料的成型工艺与现有环氧模塑料（EMC）的成型工艺兼容。BMI组分的引入可以提高固化树脂的链刚性和耐热性。当三元树脂的BMI含量超过70 wt%时，固化后的 BPE 模塑料的玻璃化转变温度和初始分解温度分别大于 250 和 400 °C，表明其热性能远优于固化后的 EMC。此外，与固化后的 EMC 相比，固化后的 BPE 模塑料的弯曲性能和与铜在 260 ℃下的粘合强度、耐高温老化性、介电性能和导热性也有所提高。该研究为制备耐热电子封装模塑料提供了一种有前景的策略。与固化后的 EMC 相比，固化后的 BPE 模塑料的导热性和导热性也有所提高。该研究为制备耐热电子封装模塑料提供了一种有前景的策略。与固化后的 EMC 相比，固化后的 BPE 模塑料的导热性和导热性也有所提高。该研究为制备耐热电子封装模塑料提供了一种有前景的策略。
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