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一种适用于光电耦合器封装的环 氧 树脂组合物

阅读：839发布：2021-04-14

专利汇可以提供一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，该组合物主要成份包含环氧树脂、酚醛树脂、耐磨添加剂、反光材料和着色剂；环氧树脂为式【1】所示或者由式【1】和【2】环氧树脂的混合物；酚醛树脂为式【3】所示或者为式【3】和【4】表示的酚醛树脂的混合物；耐磨添加剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的一种；反光填料为钛白粉。本发明环氧树脂组合物封装后能有效隔离外界光进入到内部导光透明硅树脂减少外界光对内部器件的干扰；封装外壳对内部发光源的发射光在硅树脂中传输时对其吸收少，减少内部发射光的损失；环氧树脂组合物封装外壳外观良好，无开裂、无黄点；封装外壳耐磨性好，在后固化及检测过程中不易产生划痕。，下面是一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其特征在于：该组合物主要成份包含环氧树脂、酚醛树脂、耐磨添加剂、反光材料和着色剂；所述的环氧树脂为式【1】所示环氧树脂或者由式【1】和【2】表示的环氧树脂的混合物，其含量占环氧树脂组合物总质量的0.5%
20%；
~
式【1】
式【2】
其中n=0 10；
~
所述的酚醛树脂为酚醛树脂GK-5855P-60C或者为酚醛树脂GK-5855P-60C和【4】表示的酚醛树脂的混合物，其总含量占环氧树脂组合物总质量的0.5% 20%；
~
式【4】
其中n=0 10；
~
所述的耐磨添加剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的一种，其含量占环氧树脂组合物的
0.01-1%；
所述的反光填料为钛白粉，其含量占环氧树脂组合物总质量的2%-60%。
2.根据权利要求1所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其特征在于：
所述的着色剂为黄色着色剂，选自钛镍黄、钛铬黄、铁黄、分散橙、联苯胺黄，其总含量不超过环氧树脂组合物总质量的1%。
3.根据权利要求2所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其特征在于：
所述的着色剂总含量不超过环氧树脂组合物总质量的0.01-0.5%。
4.根据权利要求1所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其特征在于：
当所述的环氧树脂为式【1】和【2】表示的环氧树脂的混合物时，式【1】所示的环氧树脂不超过环氧树脂组合物总质量的15%，式【2】所示的环氧树脂不超过环氧树脂组合物总质量的
8%。
5.根据权利要求1或4所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其特征在于：当所述的环氧树脂为式【1】和【2】表示的环氧树脂的混合物时，其中式【1】所示的环氧树脂占环氧树脂组合物总质量的3% 12%，式【2】所示的环氧树脂占环氧树脂组合物总质量的2~
6%。
~
6.根据权利要求1所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其特征在于：
当所述的酚醛树脂混合使用酚醛树脂GK-5855P-60C或者酚醛树脂GK-5855P-60C中的一种和式【4】所示的酚醛树脂时，酚醛树脂GK-5855P-60C或者酚醛树脂GK-5855P-60C的含量不超过环氧树脂组合物总质量的15%，式【4】的含量不超过环氧树脂组合物总质量的15%。
7.根据权利要求1或6所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其特征在于：当所述的酚醛树脂混合使用酚醛树脂GK-5855P-60C或者酚醛树脂GK-5855P-60C中的一种和式【4】所示的酚醛树脂时，酚醛树脂GK-5855P-60C或者酚醛树脂GK-5855P-60C的含量占环氧树脂组合物总质量的2% 10%，式【4】含量占环氧树脂组合物总质量的1% 5%。
~ ~
8.根据权利要求1所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其特征在于：
环氧树脂中的环氧基数与酚醛树脂中的羟基数的比为0.5 1.6。
~
9.根据权利要求8所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其特征在于：
环氧树脂中的环氧基数与酚醛树脂中的羟基数的比为0.9 1.4。
~
10.根据权利要求1所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其特征在于：所述的耐磨添加剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡，其为分子量范围为500-10000，针入度为0.02-3；其含量占环氧树脂组合物总质量的0.01-1%。
11.根据权利要求10所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其特征在于：所述的耐磨添加剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡，其为分子量范围为2000-4000，针入度为0.1-1；其含量占环氧树脂组合物总质量的0.1-0.4%。
12.根据权利要求1所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其特征在于：所述的反光填料为钛白粉；其含量占环氧树脂组合物总质量的5-40%。
13.根据权利要求12所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其特征在于：除钛白粉作反光填料外，还添加二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锑、硫酸钡、碳酸镁、碳酸钡或氢氧化镁；总填料的含量占环氧树脂组合物总质量的65% 90%。
~

说明书全文

一种适用于光电耦合器封装的环 氧 树脂组合物

技术领域

[0001] 本发明涉及一种环氧树脂组合物，特别是一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物。

背景技术

[0002] 光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电-光-电转换器件，通过光信号之间的传递来实现输入与输出之间的电隔离的器件。它由发光源和受光器两部分组成：把发光源和受光器组装并包封在同一密闭的壳体内，彼此间用导光透明硅树脂隔离。光电耦合器是一种具有良好电气隔离功能的控制元件。光电耦合器的封装，直接决定光电耦合器的可靠性和使用寿命。因此，光电耦合器用封装材料对传统的环氧树脂组合物提出了要求更高。研发适应这种要求的用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物显得尤为重要。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中光电耦合器封装材料的不足，提供一种新的适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，该组合物一方面能够阻隔外界光源进入到内部导光透明硅树脂，另一方面能够对在导光硅树脂中传输的内部光吸收极少，保证光电藕合器的功能良好。

[0004] 本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其特点是：该组合物主要成份包含环氧树脂、酚醛树脂、耐磨添加剂、反光材料和着色剂；所述的环氧树脂为式【1】所示环氧树脂或者由式【1】和【2】表示的环氧树脂的混合物，其含量占环氧树脂组合物总质量的0.5% 20%；优选5% 18%；~ ~

[0005]

[0006] 式【1】

[0007]式【2】

[0008] 其中n=0 10；~

[0009] 所述的酚醛树脂为式【3】所示酚醛树脂或者为式【3】和【4】表示的酚醛树脂的混合物，其总含量占环氧树脂组合物总质量的0.5% 20%；优选3% 15%；~ ~

[0010]

[0011] 式【3】

[0012] 其中Ar 为芳香烃， n=1 10；~

[0013]式【4】

[0014] 其中n=0 10；~

[0015] 所述的耐磨添加剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的一种，其含量占环氧树脂组合物的0.01-1%；

[0016] 所述的反光填料为钛白粉，其含量占环氧树脂组合物总质量的2%-60%。

[0017] 本发明所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其进一步优选的技术方案是：所述的着色剂为黄色着色剂，选自钛镍黄、钛铬黄、铁黄、分散橙、联苯胺黄，其总含量不超过环氧树脂组合物总质量的1%，优选为0.01-0.5%，进一步优选0.05-0.3%。

[0018] 本发明所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其进一步优选的技术方案是：当所述的环氧树脂为式【1】和【2】表示的环氧树脂的混合物时，式【1】所示的环氧树脂不超过环氧树脂组合物总质量的15%，式【2】所示的环氧树脂不超过环氧树脂组合物总质量的8%。

[0019] 本发明所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其进一步优选的技术方案是：当所述的环氧树脂为式【1】和【2】表示的环氧树脂的混合物时，其中式【1】所示的环氧树脂占环氧树脂组合物总质量的3% 12%，式【2】所示的环氧树脂占环氧树脂组合物总~质量的2 6%。
~

[0020] 本发明所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其进一步优选的技术方案是：当所述的酚醛树脂混合使用式【3】和式【4】所示的酚醛树脂时，式【3】的含量不超过环氧树脂组合物总质量的15%，式【4】的含量不超过环氧树脂组合物总质量的15%。

[0021] 本发明所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其进一步优选的技术方案是：当所述的酚醛树脂混合使用式【3】和式【4】所示的酚醛树脂时，式【3】的含量占环氧树脂组合物总质量的2% 10%，式【4】含量占环氧树脂组合物总质量的1% 5%。~ ~

[0022] 其中，式【1】所示环氧树脂为日本新日铁住金化学有限公司生产销售的YDC-1312。式【3】所述的酚醛树脂产品，优选日本新日铁住金化学有限公司生产销售的GK-5855P-60C。

[0023] 本发明所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其进一步优选的技术方案是：环氧树脂中的环氧基数与酚醛树脂中的羟基数的比为0.5 1.6，优选0.9 1.4，进~ ~一步优选1 1.2。
~

[0024] 本发明所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其进一步优选的技术方案是：所述的耐磨添加剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡，其为分子量范围为500-10000，优选2000-4000，针入度为0.02-3，优选为0.1-1；其含量占环氧树脂组合物总质量的0.01-1%，优选为0.1-0.4%。

[0025] 本发明所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其进一步优选的技术方案是：所述的反光填料为钛白粉；其含量占环氧树脂组合物总质量的2% 60%，优选5-~40%，进一步优选10-35%。

[0026] 本发明所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，其进一步优选的技术方案是：除钛白粉作反光填料外，还添加二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锑、硫酸钡、碳酸镁、碳酸钡、氢氧化镁或者其它填充材料；总填料的含量占环氧树脂组合物总质量的65%~90%。

[0027] 本发明所述适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，所述的耐磨添加剂同时具有耐磨和脱模作用，可同时作脱模剂。在耐磨添加剂的基础上，还可以添加以下脱模剂：如巴西棕榈蜡、硬脂酸、酯化或皂化的蒙旦蜡等中的一种或几种。

[0028] 本发明所述的一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，还可以添加固化促进剂，可以选自咪唑及其盐类中的一种或几种，或者其它常规的固化促进剂。

[0029] 发明人研究发现，通过在体系中加入单体环氧树脂和MAR型树脂以及相应的填料含量可以获得外观优良的封装体；通过控制着色剂和反光填料的比例，可获得良好的电性能；同时通过加入咪唑类潜伏性催化剂和单体类环氧树脂如YDC-1312（式1所示），能够获得在低粘度区域具有较宽范围的U形图，使之封装时进入封装体内的树脂流速均匀，进一步消除黄点等外观不良现象；另外，加入耐磨添加剂可显著提高其耐磨性。本发明针对光电耦合器封装材料的要求，研发得到了一种新的适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，该组合物一方面能够阻隔外界光源进入到内部导光透明硅树脂，另一方面能够对在导光硅树脂中传输的内部光吸收极少，保证光电耦合器的功能良好。

[0030] 与现有技术相比，本发明环氧树脂组合物的主要优点是：

[0031] （1）封装后的环氧树脂组合物能有效隔离外界光进入到内部导光透明硅树脂减少外界光对内部器件的干扰；

[0032] （2）环氧树脂组合物封装外壳对内部发光源的发射光在硅树脂中传输时对其吸收少，减少内部发射光的损失；

[0033] （3）环氧树脂组合物封装外壳外观良好，无开裂、无黄点；

[0034] （4）环氧树脂组合物封装外壳耐磨性好，在后固化及检测过程中不易产生划痕。

具体实施方式

[0035] 以下进一步对本发明的技术方案进行描述，以使本领域技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

[0036] 实施例1，一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，该组合物主要成份包含环氧树脂、酚醛树脂、耐磨添加剂、反光材料和着色剂；所述的环氧树脂为式【1】所示环氧树脂，其含量占环氧树脂组合物总质量的5%；

[0037]

[0038] 式【1】

[0039] 所述的酚醛树脂为式【3】所示酚醛树脂，其含量占环氧树脂组合物总质量的10%；

[0040]

[0041] 式【3】

[0042] 其中Ar 为芳香烃， n=1 10；~

[0043] 所述的耐磨添加剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的一种，其含量占环氧树脂组合物的0.01%；

[0044] 所述的反光填料为钛白粉，其含量占环氧树脂组合物总质量的60%。

[0045] 所述的着色剂为黄色着色剂，选自钛镍黄、钛铬黄、铁黄、分散橙、联苯胺黄，其总含量占环氧树脂组合物总质量的0.01。

[0046] 再加入适量的其它常用环氧树脂组合物添加剂。

[0047] 实施例2，一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，该组合物主要成份包含环氧树脂、酚醛树脂、耐磨添加剂、反光材料和着色剂；所述的环氧树脂为式【1】和式【2】所示环氧树脂；其中式【1】所示的环氧树脂占环氧树脂组合物总质量的3%，式【2】所示的环氧树脂占环氧树脂组合物总质量的6%。所述的酚醛树脂为式【3】和【4】表示的酚醛树脂的混合物，式【3】的含量占环氧树脂组合物总质量的10%，式【4】含量占环氧树脂组合物总质量的5%。所述的耐磨添加剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的一种，其含量占环氧树脂组合物的
1%；所述的反光填料为钛白粉，其含量占环氧树脂组合物总质量的50%。所述的着色剂为黄色着色剂，选自钛镍黄、钛铬黄、铁黄、分散橙、联苯胺黄，其总含量占环氧树脂组合物总质量的0.5%。

[0048] 实施例3，一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，该组合物主要成份包含环氧树脂、酚醛树脂、耐磨添加剂、反光材料和着色剂；所述的环氧树脂为式【1】和式【2】所示环氧树脂；其中式【1】所示的环氧树脂占环氧树脂组合物总质量的12%，式【2】所示的环氧树脂占环氧树脂组合物总质量的6%。所述的酚醛树脂为式【3】和【4】表示的酚醛树脂的混合物，式【3】的含量占环氧树脂组合物总质量的2%，式【4】含量占环氧树脂组合物总质量的1%。所述的耐磨添加剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的一种，其含量占环氧树脂组合物的
0.05%；所述的着色剂为黄色着色剂，选自钛镍黄、钛铬黄、铁黄、分散橙、联苯胺黄，其总含量占环氧树脂组合物总质量的0.1%。

[0049] 环氧树脂中的环氧基数与酚醛树脂中的羟基数的比为0.5 1.6所述的耐磨添加剂~为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡，其为分子量范围为500-10000，针入度为0.02-3，其含量占环氧树脂组合物总质量的0.1%。所述的反光填料为钛白粉；其含量占环氧树脂组合物总质量的5%，除钛白粉作反光填料外，还添加二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锑、硫酸钡、碳酸镁、碳酸钡、氢氧化镁或者其它填充材料；总填料的含量占环氧树脂组合物总质量的65%。

[0050] 实施例4，一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物，该组合物主要成份包含环氧树脂、酚醛树脂、耐磨添加剂、反光材料和着色剂；所述的环氧树脂为式【1】和式【2】所示环氧树脂；其中式【1】所示的环氧树脂占环氧树脂组合物总质量的10%，式【2】所示的环氧树脂占环氧树脂组合物总质量的5%。所述的酚醛树脂为式【3】和【4】表示的酚醛树脂的混合物，式【3】的含量占环氧树脂组合物总质量的5%，式【4】含量占环氧树脂组合物总质量的7%。所述的耐磨添加剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的一种，其含量占环氧树脂组合物的
0.5%；所述的着色剂为黄色着色剂，选自钛镍黄、钛铬黄、铁黄、分散橙、联苯胺黄，其总含量占环氧树脂组合物总质量的0.5%。

[0051] 环氧树脂中的环氧基数与酚醛树脂中的羟基数的比为0.9 1.4；所述的耐磨添加~剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡，其为分子量范围为2000-4000，针入度为0.1-1；所述的反光填料为钛白粉；其含量占环氧树脂组合物总质量的40%，除钛白粉作反光填料外，还添加二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锑、硫酸钡、碳酸镁、碳酸钡、氢氧化镁或者其它填充材料；总填料的含量占环氧树脂组合物总质量的70%。

[0052] 实施例5，一种适用于光电耦合器封装的环氧树脂组合物实验例：

[0053] 一、本实施例中的评价是根据下列方法进行的：

[0054] (1) 凝胶时间

[0055] 按SJ/T 11197-1999 环氧模塑料的第5.3条凝胶化时间进行测定凝胶化时间(s)。

[0056] (2) 流动长度：

[0057] 按SJ/T 11197-1999 环氧模塑料的第5.2条螺旋流动长度进行测定流动距离(cm)。

[0058] (3) 璃化转变温度：

[0059] 按SJ/T 11197-1999环氧模塑料的第5.6条线膨胀系数及玻璃化转变温度来测定玻璃化转变温度（Tg）；

[0060] (4) 产品外观：

[0061] 封装完成后，目测来判定有无黄点、开裂。

[0062] (5) 划痕情况：

[0063] 后固化及检测完成后，均需目测检验产品表面有无划痕，两次检验都无明显划痕的判定为合格。

[0064] (6) 电性能：

[0065] 以MOC光电耦合器为例，要求封装完成后VCE=24V漏电流小于87nA，同时，VCE=5V IF=5mA， FIC在3-34mA范围内判定为电性能通过。

[0066] 二、本实施例中环氧树脂组合物的原料及百分比用量参照下表1；

[0067] 三、实验结果参见下表1：

[0068] 【表1】

[0069] 实验实验例1 实验例2 实验例3 实验例4 实验例5环氧树脂式（1） 5 3 12 10 —
环氧树脂式（2） 6 6 5 —
酚醛树脂式（3） 10 10 2 5 —
酚醛树脂式（4） 5 1 7 —
着色剂 0.01 0.5 0.1 0.5 —
钛白粉 60 50 5 40 —
其他填充材料 21 20 60 30 —
固化促进剂 0.3 0.5 1 0.2 —
耐磨添加剂 0.01 1 0.05 0.5 —
其它添加剂 3.68 4 12.85 1.8 —
Total 100 100 100 100 100
产品颜色黄色黄色黄色黄色
凝胶化时间（s） 26 22 32 26 23
螺旋流动长度（cm） 98 128 234 168 137
Tg（℃） 136 97 149 128 110
产品外观无开裂、无黄点无开裂、无黄点无开裂、无黄点无开裂、无黄点有开裂、有黄点划痕情况合格合格合格合格不合格
电性能通过通过通过通过未通过

[0070] 本发明环氧树脂组合物应用于光电耦合器的封装具有明显的优势：（1）产品外观良好，无黄点、无开裂；（2）耐磨性好，不易产生划痕；（3）电性能通过，说明其既能有效隔离外界光，又对光电耦合器内部发光源的发射光吸收少。

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