填充料、其制造方法及包括該填充料的環(huán)氧塑封料技術(shù)

提供了一種填充料、其制造方法及包括該填充料的環(huán)氧塑封料。該填充料包括填充料核、包覆填充料核的中間層以及附著到中間層的外表面的碳納米管。該填充料有助于屏蔽電磁輻射。此外，該填充料有助于抑制塑封過程中或之后產(chǎn)生的氣體的釋放。此外，該填充料有助于提高對濕氣的抵抗能力。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
填充料、其制造方法及包括該填充料的環(huán)氧塑封料
本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，更具體地涉及一種填充料、其制造方法及包括該填充料的環(huán)氧塑封料。
技術(shù)介紹
半導(dǎo)體封裝件通常包括芯片和包封并保護(hù)芯片的包封構(gòu)件，例如，環(huán)氧塑封料(EMC)。傳統(tǒng)的環(huán)氧塑封料包括固化的環(huán)氧樹脂和諸如氧化硅的填充料。傳統(tǒng)的包封構(gòu)件不能起到屏蔽電磁輻射的作用，不能有效地阻止塑封過程中或之后產(chǎn)生的氣體的釋放，并且對濕氣的抵抗能力較差。因此，需要通過改進(jìn)包封構(gòu)件來提高半導(dǎo)體封裝件的可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的一個(gè)目的在于提供一種能夠解決上述技術(shù)問題中的至少一個(gè)技術(shù)問題的填充料、其制造方法及包括該填充料的環(huán)氧塑封料。本專利技術(shù)的另一目的在于提供一種有助于屏蔽電磁輻射的填充料、其制造方法及包括該填充料的環(huán)氧塑封料。本專利技術(shù)的又一目的在于提供一種有助于抑制塑封過程中或之后產(chǎn)生的氣體的釋放的填充料、其制造方法及包括該填充料的環(huán)氧塑封料。本專利技術(shù)的再一目的在于提供一種有助于提高對濕氣的抵抗能力的填充料、其制造方法及包括該填充料的環(huán)氧塑封料。根據(jù)本專利技術(shù)的填充料包括：填充料核；包覆填充料核的中間層；以及附著到中間層的外表面的碳納米管。根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，填充料核包括氧化硅、氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、氧化硼、紅磷、有機(jī)磷類、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鈣、硼酸鋅中的至少一種。根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，填充料核具有0.1μm-150μm的粒徑。根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，中間層包括有機(jī)凝膠、聚合物、硅烷及其衍生物、硅氧烷及其衍生物、重氮鹽、芘化合物、3-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一種。根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，中間層具有0.1μm-150μμm的厚度。根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，填充料核的表面、中間層本身、中間層的外表面和所述碳納米管中的至少一者是被修飾或官能化的。根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，填充料核的重量是填充料的總重量的50％-95％，中間層的重量是填充料的總重量的0.1％-49％，碳納米管的重量是填充料的總重量的0.001％-10％。根據(jù)本專利技術(shù)的填充料的制造方法包括：在填充料核的表面上包覆中間層；以及在中間層的表面上自組裝碳納米管。根據(jù)本專利技術(shù)的環(huán)氧塑封料包括：環(huán)氧樹脂；固化劑；以及根據(jù)本專利技術(shù)的填充料。根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，環(huán)氧樹脂包括雙酚A型環(huán)氧樹脂、鄰甲酚型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、多官能團(tuán)型環(huán)氧樹脂、茶型環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧樹脂中的至少一種。根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，固化劑包括酚醛樹脂、酸酐類固化劑、多胺類固化劑中的至少一種。根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，環(huán)氧樹脂的重量是環(huán)氧塑封料的總重量的6％-30％，固化劑的重量是環(huán)氧塑封料的總重量的3％-15％，所述填充料的重量是環(huán)氧塑封料的總重量的60％-90％。根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，所述環(huán)氧塑封料還包括固化促進(jìn)劑、脫模劑、阻燃劑、著色劑、偶聯(lián)劑、改性劑、應(yīng)力吸收劑、粘接助劑中的至少一種。附圖說明通過下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述，本專利技術(shù)的以上和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚且更容易理解，在附圖中：圖1是示出根據(jù)本專利技術(shù)示例性實(shí)施例的填充料的示意性剖視圖。圖2是示出根據(jù)本專利技術(shù)示例性實(shí)施例的填充料所應(yīng)用到的半導(dǎo)體封裝件的示意性剖視圖。具體實(shí)施方式在下文中，將參照附圖來更充分地描述本專利技術(shù)，在附圖中示出了本專利技術(shù)的實(shí)施例。本專利技術(shù)可以以許多不同的方式來實(shí)施，而不應(yīng)該被理解為局限于這里闡述的實(shí)施例。在附圖中，為了清晰起見，可夸大層和區(qū)域的尺寸。圖1是示出根據(jù)本專利技術(shù)示例性實(shí)施例的填充料10的示意性剖視圖。參照圖1，根據(jù)本專利技術(shù)示例性實(shí)施例的填充料10包括填充料核11、包覆填充料核11的中間層12以及附著到中間層12的外表面的碳納米管(CNT)13。填充料核11可包括氧化硅、氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、氧化硼、紅磷、有機(jī)磷類、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鈣、硼酸鋅中的至少一種。填充料核11的作用包括降低成本、提高熱導(dǎo)率、提高耐熱性、降低熱膨脹系數(shù)、降低吸水率、降低成型收縮率、增加介電性能、增加機(jī)械強(qiáng)度等中的至少一種。用作填充料核11的氧化硅可以是傳統(tǒng)SiO2粉(例如硅微粉)，傳統(tǒng)SiO2粉可以包括結(jié)晶型SiO2粉、熔融型SiO2粉。用作填充料核11的氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、氧化硼除了可具有傳統(tǒng)SiO2粉的性能中的至少一種之外，還可具有高的導(dǎo)熱性。用作填充料核11的紅磷、有機(jī)磷類、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鈣、硼酸鋅除了可具有傳統(tǒng)SiO2粉的性能中的至少一種之外，還可具有阻燃性。填充料核11可具有球形、橢球形、角形、柱形、不規(guī)則形狀等形狀。填充料核11的形狀不受具體限制。填充料核11可具有0.1μm-150μm的粒徑，并可具有5μm-50μm的中位粒徑d50。然而，填充料核11的粒徑不受具體限制。中間層12包覆填充料核11。這里使用的術(shù)語“包覆”表示至少部分地覆蓋，包括部分地覆蓋和完全覆蓋。中間層12可包括有機(jī)凝膠、聚合物、硅烷及其衍生物、硅氧烷及其衍生物、重氮鹽、芘化合物、3-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一種。所述有機(jī)凝膠可以包括聚丙烯酰胺凝膠、聚丙烯酰胺葡聚糖凝膠、聚乙烯醇凝膠、瓊脂糖凝膠、葡聚糖凝膠、有機(jī)硅凝膠、磷脂有機(jī)凝膠、脂肪酸類有機(jī)凝膠、蒽類衍生物有機(jī)凝膠、脲類衍生物有機(jī)凝膠、氨基酸類有機(jī)凝膠、類固醇類有機(jī)凝膠、普郎尼克有機(jī)凝膠中的至少一種。所述聚合物可以包括諸如聚酰亞胺、聚多胺、聚苯胺、聚丙烯酸或聚二烯丙基二甲基氯化銨的聚電解質(zhì)、重氮樹脂、苯乙炔齊聚物中的至少一種。中間層12可以通過物理作用和/或化學(xué)作用包覆在填充料核11的表面上。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，填充料核11的表面可以是被修飾或官能化的，中間層12可通過物理作用和/或化學(xué)作用包覆在填充料核11的被修飾或官能化的表面上。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，填充料核11的表面是未被修飾或官能化的，中間層12可物理地包覆在填充料核11的表面上。CNT13直接附著到填充料核11會(huì)是相對困難的。因此，在填充料核11的外表面上提供中間層12，使得CNT13容易地附著到中間層12，例如，使得CNT13容易地自組裝在中間層12上。中間層12本身或其外表面可以是被修飾或官能化的，以使得CNT13可以容易地附著到中間層12，例如，使得CNT13容易地自組裝在中間層12上。包覆填充料核11的中間層12可具有0.1μm-150μm的厚度。如果中間層12的厚度小于0.1μm，則中間層12可能不能充分地包覆填充料核11；如果中間層12的厚度大于1501μm，則填充料10的尺寸可能太大，從而可能劣化填充料10的性能。然而，中間層12的厚度不受具體限制。CNT又名巴基管，是一種具有特殊結(jié)構(gòu)(徑向尺寸為納米量級，軸向尺寸為微米量級，管子兩端基本上都封口)的一維量子材料。CNT可主要由呈六邊形排列的碳原子構(gòu)成一層到數(shù)十層的同軸圓管，層與層之間可保持固定的距離。CNT一般具有2～40nm的直徑。CNT可具有良好的力學(xué)性能、電學(xué)性能和傳熱性能。附著到中間層12的外表面的CNT13(例如，多個(gè)CNT13)可以是單壁CNT或多壁CNT。CNT13可以在其端部或中間附著到中間層12。CNT13的所附著到中間層12的部位不受具體限制。CNT13可以包括一層或多層CNT。CNT13可以是被修飾或官能化的，以使得CNT13可以容易地附著到中間層12，例如，使得CNT13容易地自組裝在中間層12上。在本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種填充料，其特征在于所述填充料包括：填充料核；包覆填充料核的中間層；以及附著到中間層的外表面的碳納米管。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種環(huán)氧塑封料，其特征在于所述環(huán)氧塑封料包括：環(huán)氧樹脂；固化劑；以及填充料，所述填充料包括：填充料核；包覆填充料核的中間層；以及附著到中間層的外表面的碳納米管，其中，填充料核包括氧化硅、氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、氧化硼、紅磷、有機(jī)磷類、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鈣、硼酸鋅中的至少一種，并具有0.1μm-150μm的粒徑，中間層包括有機(jī)凝膠、聚合物、重氮鹽、芘化合物中的至少一種，并具有0.1μm-150μ...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王玉傳，
申請(專利權(quán))人：三星半導(dǎo)體中國研究開發(fā)有限公司，三星電子株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32