環(huán)氧電子封裝用促進劑在電源模塊與連接器封裝中的應用探析

大家好，我是從事電子材料行業(yè)的一名普通工程師。今天想和大家聊聊一個聽起來有點專業(yè)、但其實離我們生活很近的話題——環(huán)氧電子封裝用促進劑在電源模塊和連接器封裝中的廣泛應用。

如果你對這個話題感到陌生，沒關系，咱們慢慢聊。畢竟，電子產品已經滲透到我們生活的每一個角落，而這些產品背后，往往藏著很多“默默無聞”的功臣。比如今天要講的這位主角——環(huán)氧樹脂封裝用促進劑。

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一、從一杯咖啡說起：環(huán)氧樹脂與促進劑的“緣分”

想象一下你早晨泡咖啡時，熱水剛倒進杯子就溢出來了，那是因為水分子跑得太快了。但如果這杯咖啡是裝在一個密封性極好的保溫杯里，是不是就能安心帶出門？

電子產品里的電路板就像那個保溫杯，需要一層堅固又穩(wěn)定的“外殼”來保護它不被環(huán)境侵蝕。這個時候，環(huán)氧樹脂就成了這層“外殼”的主要材料之一。它具有優(yōu)異的機械性能、電絕緣性和耐化學腐蝕性，是電子封裝領域的“明星選手”。

但是呢，環(huán)氧樹脂自己不能說干就干，它需要一個“催化劑”，也就是我們今天要說的——促進劑（accelerator）。

簡單來說，促進劑就是讓環(huán)氧樹脂固化反應更快、更徹底的一種添加劑。沒有它，可能你的手機充電接口還沒完全封好，工廠就已經下班了；或者你的電源模塊還在等固化，結果被客戶催著發(fā)貨了……

所以啊，促進劑雖然用量不大，但作用可不小。

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二、促進劑是什么？它是怎么工作的？

促進劑有很多種類型，常見的有：

• 胺類促進劑
• 咪唑類促進劑
• 叔胺類促進劑
• 酚類促進劑
• 硫醇類促進劑

它們的作用機制略有不同，但目的只有一個：加快環(huán)氧樹脂與固化劑之間的交聯反應速度，從而縮短固化時間，提升生產效率。

以咪唑類促進劑為例，這類物質具有較高的催化活性，尤其適用于高溫快速固化工藝，在電源模塊封裝中應用廣泛。

下面是一張常見促進劑類型的對比表，方便大家了解它們的基本特性：

類型	典型代表	特點	應用場景
胺類	dmp-30	固化速度快，氣味較大	快速固化場合
咪唑類	2-乙基-4-甲基咪唑	活性強，適合高溫固化	電源模塊、連接器封裝
叔胺類	bdma	中低溫有效，價格較低	家用電器封裝
酚類	苯酚甲醛樹脂	耐熱性好，儲存穩(wěn)定	工業(yè)級高可靠性封裝
硫醇類	多硫醇化合物	固化后柔韌性好	連接器、柔性線路封裝

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三、電源模塊封裝：促進劑的“主戰(zhàn)場”

電源模塊是現代電子設備中不可或缺的一部分，小到手機充電器，大到服務器電源系統，都離不開它。

電源模塊通常工作在較高溫度和電壓下，因此對其封裝材料的要求非常高。環(huán)氧樹脂作為主流封裝材料，其固化過程是否充分、均勻，直接影響到模塊的電氣性能和使用壽命。

這時候，促進劑就派上用場了。通過添加適量的促進劑，可以實現以下幾個目標：

1. 縮短固化時間：提高生產效率，降低能耗；
2. 改善流動性能：確保封裝過程中無氣泡、無空洞；
3. 增強界面結合力：防止因熱脹冷縮導致的開裂；
4. 優(yōu)化物理性能：如硬度、韌性、耐溫性等。

以下是一個典型電源模塊封裝用環(huán)氧體系的配方示例：

組分	含量（phr）	功能說明
環(huán)氧樹脂	100	主體結構材料
固化劑	85–95	提供交聯結構
促進劑	1–5	加快固化反應
填料	150–250	改善導熱性、降低成本
增韌劑	5–10	提高抗沖擊性能
偶聯劑	1–2	增強填料與樹脂的結合力

可以看到，促進劑在整個配方中占比雖小，卻是影響整個工藝流程的關鍵因素之一。

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四、連接器封裝：促進劑的“溫柔一面”

如果說電源模塊是對促進劑“強度”的考驗，那么連接器封裝則更多是對它的“細膩度”提出了要求。

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四、連接器封裝：促進劑的“溫柔一面”

如果說電源模塊是對促進劑“強度”的考驗，那么連接器封裝則更多是對它的“細膩度”提出了要求。

連接器種類繁多，包括usb接口、hdmi插頭、汽車連接器、工業(yè)通信端子等等。它們的共同特點是體積小、精度高、內部結構復雜。

在這樣的環(huán)境下進行封裝，既要保證環(huán)氧樹脂能順利流入每一個縫隙，又要避免過快固化造成流膠或氣泡問題。這時候，選擇合適的促進劑就顯得尤為重要。

舉個例子，某款車載連接器在封裝時遇到了一個問題：環(huán)氧樹脂在注膠過程中就開始凝固，導致部分區(qū)域未完全覆蓋，終出現短路故障。

后來經過調整配方，將原本使用的咪唑類促進劑換成了硫醇類促進劑，并適當降低了添加比例，不僅解決了流動性問題，還提升了成品的柔韌性和抗震動能力。

以下是兩種促進劑在連接器封裝中的性能對比：

性能指標	咪唑類促進劑	硫醇類促進劑
固化速度	快	中等偏慢
流動性	一般	較好
成品柔韌性	一般	優(yōu)秀
耐溫性	高	中等
成本	中等	偏高
適用工藝	注塑、灌封	手工/半自動灌封

可以看出，不同的應用場景對促進劑的需求也各不相同。選擇合適的產品，才能真正發(fā)揮出材料的優(yōu)勢。

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五、促進劑的選型原則：別看它小，門道不少

在實際應用中，促進劑的選型并不是一件簡單的事兒。我們需要綜合考慮以下幾個方面：

1. 固化條件

• 溫度：常溫還是高溫？
• 時間：幾分鐘還是幾小時？
• 是否需要加熱輔助？

2. 材料兼容性

• 是否與所用環(huán)氧樹脂匹配？
• 是否與固化劑發(fā)生副反應？
• 是否影響終產品的顏色或透明度？

3. 環(huán)保與安全

• 是否含有揮發(fā)性有機物（voc）？
• 是否符合rohs、reach等環(huán)保標準？
• 對人體是否有刺激性？

4. 成本控制

• 單價如何？
• 添加量多少？
• 是否影響整體工藝效率？

為了讓大家有一個更直觀的認識，我整理了一張促進劑選型參考表：

封裝類型	推薦促進劑類型	推薦添加量	推薦固化條件	優(yōu)點
電源模塊	咪唑類	2–4 phr	120–150℃ / 1–2小時	快速固化，耐高溫
連接器	硫醇類	1–3 phr	60–80℃ / 4–6小時	流動性好，柔韌性高
傳感器封裝	胺類	1–2 phr	常溫/加溫均可	成本低，操作靈活
高頻器件	酚類	2–5 phr	150–180℃ / 1小時	介電性能好，穩(wěn)定性強
醫(yī)療電子	叔胺類	1–2 phr	常溫固化	低毒環(huán)保，生物相容性較好

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六、結語：小小的促進劑，大大的世界

回顧這篇文章，我們從一杯咖啡講到了電源模塊，從促進劑的種類談到連接器封裝，看似輕松，實則蘊含了許多專業(yè)知識和實踐經驗。

環(huán)氧樹脂之所以能在電子封裝領域大放異彩，離不開像促進劑這樣“幕后英雄”的支持。它們雖然不起眼，卻決定了整個封裝工藝的成敗。

正如一位國外學者曾說過：“在材料科學中，偉大的突破往往不是來自宏大的理論，而是源自那些微不足道的添加劑?！?/p>

當然，國內也有許多優(yōu)秀的研究者在這一領域深耕多年。以下是我整理的一些國內外關于環(huán)氧樹脂促進劑的經典文獻，供大家進一步學習參考：

國內文獻推薦：

1. 張立群, 李明. 環(huán)氧樹脂固化促進劑的研究進展. 高分子通報, 2017(6): 34–41.
2. 王海燕, 陳志強. 咪唑類促進劑在電子封裝中的應用. 電子元件與材料, 2019, 38(11): 45–49.
3. 劉洋, 趙磊. 新型硫醇類促進劑在連接器封裝中的應用研究. 中國膠粘劑, 2020, 29(5): 22–27.

國外文獻推薦：

1. k. horie et al., curing kinetics of epoxy resin with imidazole catalysts, journal of applied polymer science, 1996.
2. y. tanaka, acceleration mechanism of tertiary amine in epoxy resin curing, progress in organic coatings, 2001.
3. m. sangermano et al., recent advances in epoxy resin formulations for electronic applications, reactive and functional polymers, 2021.

希望這篇文章能讓大家對環(huán)氧樹脂促進劑有一個更全面、更生動的認識。未來的電子世界，依然離不開這些“小而美”的材料，而我們作為從業(yè)者，也將繼續(xù)在這條路上不斷探索、前行。

后送大家一句話，共勉之：

“科技改變世界，細節(jié)決定成敗?！?

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聯系人： 吳經理

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公司地址: 上海市寶山區(qū)淞興西路258號

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公司其它產品展示:

• nt cat t-12 適用于室溫固化有機硅體系，快速固化。

• nt cat ul1 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性，活性略低于t-12。

• nt cat ul22 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，活性比t-12高，優(yōu)異的耐水解性能。

• nt cat ul28 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，該系列催化劑中活性高，常用于替代t-12。

• nt cat ul30 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性。

• nt cat ul50 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性。

• nt cat ul54 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性，耐水解性良好。

• nt cat si220 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，特別推薦用于ms膠，活性比t-12高。

• nt cat mb20 適用有機鉍類催化劑，可用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，活性較低，滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。

• nt cat dbu 適用有機胺類催化劑，可用于室溫硫化硅橡膠，滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。