(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210883222.7 (22)申请日 2022.07.26 (71)申请人 华中科技大 学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 (72)发明人 杨君友　罗裕波　钱勇鑫　许天　 徐超超　危颖超　 (74)专利代理 机构 华中科技大 学专利中心 42201 专利代理师 许恒恒 (51)Int.Cl. C08L 63/00(2006.01) C08K 7/24(2006.01) C08K 9/12(2006.01) C08K 3/22(2006.01)C08K 3/26(2006.01) C08K 7/00(2006.01) (54)发明名称 一种多功能高分子基电子封装材料及其制 备方法 (57)摘要 本发明属于电子封装 材料技术领域， 公开了 一种多功能高分子基电子封装材料及其制备方 法， 制备方法包括以下步骤： (1)将三聚氰胺泡沫 高温碳化， 得到三维碳网络结构； (2)将它与二价 金属盐、 三价金属盐、 尿素、 氟化铵、 溶剂混合搅 拌均匀得到反应前驱液， 并进行水热反应， 从而 获得表面生长CO32‑插层的双金属氢氧化物 的三 维碳网络结构； (3)将它填充到高分子聚合物基 材中， 从而得到具备导热、 阻燃和电磁波吸收的 多功能高分子基电子封装材料。 本发 明通过对复 合材料的组成、 结构及对应的制备方法整体工艺 流程设计等进行改进， 制备方法过程简便、 成本 低廉， 能够克服现有功能化电子封装 材料因填充 量过高所导 致的机械强度严重下降等问题。 权利要求书1页 说明书9页 附图6页 CN 115322519 A 2022.11.11 CN 115322519 A 1.一种具备导热、 阻燃和电磁波吸收的多功能高分子基电子封装材料的制备方法， 其 特征在于， 包括以下步骤： (1)将三聚氰胺泡沫在流动的保护性气氛下在700～1000℃的温度条件下进行高温碳 化处理， 得到三维碳网络结构， 记为MDCF； (2)将所述步骤(1)得到 的MDCF与二价金属盐、 三价金属 盐、 尿素、 氟化铵、 水混合搅拌 均匀得到反应前驱液， 接着进行水热反应， 从而获得表面生长CO32‑插层的双金属氢氧化物 的三维碳网络结构， 记为MDCF@LDH； 其中， 所述二价金属盐中所含的二价金属元素与 所述三价金属盐中所含的三价金属元 素的摩尔比为3： 1； MDCF的质量、 金属盐 的总质量、 尿素的质量与氟化铵的质量四者之比满 足80mg： (20 0～600mg)： 240mg： 6 0mg； (3)将所述步骤(2)得到的MDCF@LDH通过真空浸渍的方式填充到高分子聚合物基材中， 所述MDCF@LDH与所述高分子聚合物基材的质量比为1:20～1:10， 成型后即可得到具备导 热、 阻燃和电磁波吸 收的多功能高分子基电子 封装材料。 2.如权利要求1所述制备方法， 其特征在于， 所述步骤(2)中， 所述二价金属盐具体为二 价镁盐、 二价镍盐、 二价铜盐中的至少一种； 所述三价金属盐具体为三价铝盐、 三价铁盐、 三 价铬盐中的至少一种。 3.如权利要求1所述制备方法， 其特征在于， 所述步骤(2)中， 所述水热反应是在100～ 120℃条件下反应2 ～8h。 4.如权利 要求1所述制备方法， 其特征在于， 所述步骤(2)中， 所述搅拌具体是搅拌20～ 40min。 5.如权利要求1所述制备方法， 其特征在于， 所述步骤(1)中， 所述高温碳化处理是在所 述温度条件下处 理1～3小时； 优选的， 所述高温碳 化处理是在管式炉中进行的， 升温速度为2 ～4℃/mi n。 6.如权利要求1所述制备 方法， 其特 征在于， 所述 步骤(1)中， 所述保护性气氛为氩气。 7.如权利要求1所述制备方法， 其特征在于， 所述步骤(3)中， 所述高分子聚合物基材为 环氧树脂、 聚偏氟乙烯或聚酰亚胺； 所述MDCF@LDH与所述高分子聚合物基材的质量比优选 为1： 10。 8.如权利要求1所述制备 方法， 其特 征在于， 所述 步骤(3)中， 浸渍的温度为6 0～80℃。 9.利用如权利要求1－8任意一项所述制备方法得到的具备导热、 阻燃和电磁波吸收的 多功能高分子基电子 封装材料。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115322519 A 2一种多功能高分子基电子 封装材料及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明属于电子封装材料技术领域， 更具体地， 涉及一种多功能高分子基电子封 装材料及其制备方法， 该高分子基电子封装材料基于内部填充功 能化三维碳网络结构， 具 备导热、 阻燃和电磁波吸 收的多功能特点， 具有巨大应用潜力。 背景技术 [0002]电子封装材料对于确保芯片和集成电路的稳定运行至关重要， 因为它们可以保护 电子设备免受外部环境干扰(例如物理冲击、 腐蚀)。 因此， 近年来， 许多封装材料已经使用 陶瓷、 金属、 聚合物、 半导体等来生产。 然而， 随着第五代(5G)通信技术的快速发展， 热失控 和电磁干扰的存在已经严重限制 了进一步改进小型化和高密度电子设备。 具体来说， 一方 面， 高热量积累会导致潜在的火灾， 另一方面， 电磁污染会对设备本身和外部环境造成伤 害。 因此， 迫切需要设计具有高导热性、 电磁波吸 收性和阻燃性的多功能电子 封装材料。 [0003]虽然高分子聚合物(环氧树脂、 聚酰亚胺等)因其高强度、 耐腐蚀、 易加工等优点而 得到广泛认可。 但其固有的低导热性、 电磁波透过率和高温下易分解等特点阻碍了其在电 子封装领域的应用。 尽管已经有一些功 能性聚合物有效地实现了高导热性、 抗电磁干扰性 或阻燃性， 但在通过物理混合各种功能性填料来赋予聚合物材料多功能性方面仍然存在问 题。 现在技术所采用的填料超过基体材料50wt％的高负载手段， 使得难以避免纳米粒子聚 集， 同时， 对聚合物的力学性能和柔性也有负面影响。 因此， 在低填充率下实现这三种特性 (即， 导热性、 抗电磁干扰性、 阻燃性)的有效整合 仍然是一个有 待克服的巨大挑战。 发明内容 [0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求， 本发明的目的在于提供一种多功能高分子 基电子封装材料及其制备方法， 其中通过对复合材料 的组成、 结构及对应的制备方法整体 工艺流程设计等进行改进， 以廉价易得 的三聚氰胺泡沫为原材料， 通过高温热处理获得三 维碳网络结构(MDCF)， 再利用简单的水热反应配合二价金属元素、 三价金属元素在MDCF表 面原位生长CO32‑插层的层状双金属氢氧化物(如NiAl ‑LDH‑CO32‑)， 相应能够得到一种功能 化的多层级三维网络结构(MDCF@LDH)， 进一步的， 将该多孔网络结构与环氧树脂等聚合物 基材通过浸渍的方式混合在一起， 固化后即可得到导热、 阻燃和电磁波吸收性能为一体的 多功能高分子基电子封装材料。 相 较于传统的电子封装材料， 该多功 能高分子基电子封装 材料合成方法简单， 同时在较低的填充量(MDCF@LDH与聚合物基材的质量比为1:20～1:10) 下就可获得优异的综合性能， 不仅可以缓解热失控带来的问题， 同时能够消除电磁干扰产 生的不良影响。 采用本发明提供的制备方法， 过程简便、 成本低廉， 能够克服现有功能化电 子封装材料因填充量过高所导致的机械强度严重下降等问题； 此外， 本发明能够解决现有 电子封装材料功能单一、 热导 率低、 高温易燃等问题， 具有较大的工业 化应用潜力。 [0005]为实现上述目的， 按照本发明的一个方面， 提供了一种具备导热、 阻燃和电磁波吸 收的多功能高分子基电子 封装材料的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤：说　明　书 1/9 页 3 CN 115322519 A 3