【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及環(huán)氧塑封材料，具體涉及一種制備環(huán)氧塑封料的原料組合物和環(huán)氧塑封料及其制備方法與應用。
技術介紹
1、環(huán)氧塑封料以其收縮率低、電氣絕緣性能優(yōu)異、耐化學性、易加工性、成本低及方便大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點廣泛應用于半導體封裝行業(yè)，占據(jù)了整個微電子封裝材料97％的市場。
2、隨著時代的發(fā)展，半導體器件使用環(huán)境要求越來越高，對器件的電性能要求也越來越高。環(huán)氧塑封料中的s元素主要來自于環(huán)氧塑封料的樹脂、偶聯(lián)劑、離子捕捉劑和阻燃劑中。在長時間的高溫高濕考核下，s元素會對銅線有腐蝕作用，進而導致半導體器件電性能失效，故無硫環(huán)氧塑封料的需求應運而生。另一方面，為了降低半導體芯片的接觸電阻，提高半導體器件的性能，半導體芯片框架從裸銅材質(zhì)演變?yōu)殂~鍍銀材質(zhì)。傳統(tǒng)的無硫環(huán)氧塑封料銅粘接力較好，但銀粘接力較差。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的目的是為了克服現(xiàn)有技術存在的環(huán)氧塑封料銅粘接力較好，但銀粘接力較差的問題，提供一種制備環(huán)氧塑封料的原料組合物和環(huán)氧塑封料及其制備方法與應用，本專利技術通過增加特定的增粘劑來增加材料的銀粘接力，進一步提高環(huán)氧塑封料的可靠性。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術一方面提供了一種制備環(huán)氧塑封料的原料組合物，所述原料組合物含有3-15重量％的環(huán)氧樹脂、2-10重量％的酚醛樹脂、0.05-2.0重量％的固化促進劑、70-90重量％的填料、0.1-1.2重量％的脫模劑、0.2-1.4重量％的增韌劑、0.3-1.5重量％的偶聯(lián)劑、0.3-2.3重量％的增粘劑
3、其中，所述固化促進劑含有有機磷化合物a，以及可選的叔胺化合物、有機磷化合物b和咪唑類化合物中的一種或兩種以上；
4、其中，所述有機磷化合物a由四苯基溴化膦與2,3-二羥基萘發(fā)生絡合反應制得；
5、其中，所述增粘劑選自含氮酚醛、硅酸鹽類和聚乙烯醇中的一種或兩種以上。
6、優(yōu)選地，所述有機磷化合物a的制備方法包括：在堿性溶液及有機溶劑存在的條件下，四苯基溴化膦與2,3-二羥基萘發(fā)生絡合反應。
7、優(yōu)選地，所述四苯基溴化膦與所述2,3-二羥基萘的用量的摩爾比為1：2-10。
8、優(yōu)選地，所述絡合反應的條件包括：反應溫度為5-20℃，反應時間為1-4h。
9、優(yōu)選地，以所述固化促進劑的總量為100重量％計，所述有機磷化合物a的含量為5-100重量％。
10、優(yōu)選地，所述叔胺化合物選自2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、1,8-二氮雜雙環(huán)(5,4,0)十一碳-7-烯和三乙胺芐基二甲胺中的一種或兩種以上。
11、優(yōu)選地，所述有機磷化合物b選自三苯基膦、三乙基膦、三甲基膦、三丁基膦和三(對甲苯基)膦中的一種或兩種以上。
12、優(yōu)選地，所述咪唑類化合物選自2-甲基咪唑、2,4-二甲基咪唑、2-乙基4-甲基咪唑、2-苯基-4,5二羥基甲基咪唑、2-十七烷基咪唑和3-氨基-1,2,4-三氮唑中的一種或兩種以上。
13、優(yōu)選地，所述填料選自氧化鋁、二氧化鈦、氮化硅和二氧化硅中的一種或兩種以上。
14、優(yōu)選地，所述填料的中位徑d50為5-80μm。
15、優(yōu)選地，所述脫模劑選自聚乙烯蠟、巴西棕櫚蠟、合成蠟和礦物質(zhì)蠟中的一種或兩種以上。
16、優(yōu)選地，所述增韌劑選自甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一種或兩種以上。
17、優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為無巰基偶聯(lián)劑。
18、優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑選自γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙基丙基醚三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己烷基)乙基三甲氧基硅烷和n-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅氧烷中的一種或兩種以上。
19、優(yōu)選地，所述著色劑選自鈦白粉、氧化鋅和炭黑中的一種或兩種以上。
20、優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂選自鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂、雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、脂肪族縮水甘油醚環(huán)氧樹脂和雜環(huán)族環(huán)氧樹脂中的一種或兩種以上。
21、優(yōu)選地，所述酚醛樹脂選自聯(lián)苯型芳烷基酚醛樹脂、苯酚線性酚醛樹脂及其衍生物、對二甲苯與苯酚的縮合物、對二甲苯與萘酚的縮合物、雙環(huán)戊二烯與苯酚的共聚物、苯甲酚線性酚醛樹脂及其衍生物和單羥基或二羥基萘酚醛樹脂及其衍生物中的一種或兩種以上。
22、本專利技術第二方面提供了一種制備環(huán)氧塑封料的方法，該方法包括：將前文所述的原料組合物混合后進行熔融混煉，冷卻后粉碎、成型。
23、優(yōu)選地，所述熔融混煉的條件包括：溫度為60-120℃，時間為5-20min。
24、本專利技術第三方面提供了一種由前文所述的方法制備得到的環(huán)氧塑封料。
25、本專利技術第四方面提供了一種前文所述的環(huán)氧塑封料在作為半導體封裝材料中的應用。
26、本專利技術在制備環(huán)氧塑封料的原料組合物中加入特定的增粘劑，并將原料組合物中不含硫元素的各個組分的含量控制在特定的范圍，通過熔融混煉將原料組合物制備得到的環(huán)氧塑封料，由此得到的環(huán)氧塑封料在保持無硫的情況下，且具有較高的銅/銀粘接力，在半導體應用過程中的可靠性更高。
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1.一種制備環(huán)氧塑封料的原料組合物，其特征在于，所述原料組合物含有3-15重量％的環(huán)氧樹脂、2-10重量％的酚醛樹脂、0.05-2.0重量％的固化促進劑、70-90重量％的填料、0.1-1.2重量％的脫模劑、0.2-1.4重量％的增韌劑、0.3-1.5重量％的偶聯(lián)劑、0.3-2.3％的增粘劑和0-2重量％的著色劑；
2.根據(jù)權利要求1所述的原料組合物，所述有機磷化合物A的制備方法包括：在堿性溶液及有機溶劑存在的條件下，四苯基溴化膦與2,3-二羥基萘發(fā)生絡合反應；
3.根據(jù)權利要求1所述的原料組合物，其特征在于，以所述固化促進劑的總量為100重量％計，所述有機磷化合物A的含量為5-100重量％；
4.根據(jù)權利要求1或2所述的原料組合物，其特征在于，所述填料選自氧化鋁、二氧化鈦、氮化硅和二氧化硅中的一種或兩種以上；
5.根據(jù)權利要求1或2所述的原料組合物，其特征在于，所述脫模劑選自聚乙烯蠟、巴西棕櫚蠟、合成蠟和礦物質(zhì)蠟中的一種或兩種以上；
6.根據(jù)權利要求1或2所述的原料組合物，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為無巰基偶聯(lián)劑；
...【技術特征摘要】
1.一種制備環(huán)氧塑封料的原料組合物，其特征在于，所述原料組合物含有3-15重量％的環(huán)氧樹脂、2-10重量％的酚醛樹脂、0.05-2.0重量％的固化促進劑、70-90重量％的填料、0.1-1.2重量％的脫模劑、0.2-1.4重量％的增韌劑、0.3-1.5重量％的偶聯(lián)劑、0.3-2.3％的增粘劑和0-2重量％的著色劑；
2.根據(jù)權利要求1所述的原料組合物，所述有機磷化合物a的制備方法包括：在堿性溶液及有機溶劑存在的條件下，四苯基溴化膦與2,3-二羥基萘發(fā)生絡合反應；
3.根據(jù)權利要求1所述的原料組合物，其特征在于，以所述固化促進劑的總量為100重量％計，所述有機磷化合物a的含量為5-100重量％；
4.根據(jù)權利要求1或2所述的原料組合物，其特征在于，所述填料...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：陳振華，常治國，李海亮，李剛，王善學，盧緒奎，
申請(專利權)人：江蘇中科科化新材料股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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