【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及環(huán)氧樹脂材料制備，具體涉及一種環(huán)氧樹脂組合物和環(huán)氧樹脂材料及其制備方法與應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、近年來，由于組裝方便，全包封的半導(dǎo)體分立器件相對于半包封的半導(dǎo)體器件得到了更快的發(fā)展，相應(yīng)的，對半導(dǎo)體封裝材料提出了更高的要求，普遍要求具有高導(dǎo)熱、低應(yīng)力、優(yōu)良的成型工藝性能和高粘接力。全包封半導(dǎo)體器件主要用于大功率的電子產(chǎn)品，隨著應(yīng)用場景的不同，特別是在工業(yè)級及車載產(chǎn)品中的應(yīng)用，對于該類半導(dǎo)體器件的可靠性要求越來越高。
2、封裝材料對半導(dǎo)體器件中含銅、銀、鎳、錫等基材的粘接力大小，是影響其可靠性的主要因素之一。通過提升粘接力，可以有效的防止外界水汽及雜質(zhì)離子對內(nèi)部芯片及框架的侵蝕，提高半導(dǎo)體器件的不同功能區(qū)之間分層水平，提高半導(dǎo)體器件的抗高溫、高濕、高壓等可靠性水平。
3、然而現(xiàn)有封裝材料對銅、銀、鎳、錫等金屬基材的粘接力普遍不好，因此，能夠提高環(huán)氧樹脂材料對金屬的粘接力，是適用于全包封半導(dǎo)體器件的環(huán)氧樹脂組合物的一個重要的研究發(fā)展方向。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的封裝材料對銅、銀、鎳、錫等金屬的粘接力不好的問題，提供一種環(huán)氧樹脂組合物和環(huán)氧樹脂材料及其制備方法與應(yīng)用。本專利技術(shù)提供的環(huán)氧樹脂材料具有成型工藝性能良好且粘接力高的特性，適用于全包封半導(dǎo)體器件的封裝材料。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)一方面提供一種環(huán)氧樹脂組合物，該環(huán)氧樹脂組合物含有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、無機(jī)填料、固化促進(jìn)劑、脫模劑、阻燃劑、
3、其中，所述固化促進(jìn)劑為1-芐基-2-甲基咪唑，所述增粘劑為三氮唑類化合物和/或沒食子酸類化合物。
4、優(yōu)選地，所述三氮唑類化合物選自3-氨基-1,2,4-三氮唑、4-氨基-1,2,4-三氮唑和3-氨基-5-巰基-1,2,4-三氮唑中的一種或兩種以上。
5、優(yōu)選地，所述沒食子酸類化合物選自沒食子酸甲酯、沒食子酸乙酯、沒食子酸丙酯中的一種或兩種以上。
6、優(yōu)選地，以所述原料組合物的總重量為100重量％計，所述環(huán)氧樹脂的含量為7-10重量％，所述酚醛樹脂的含量為4-7重量％，所述無機(jī)填料的含量為80-88重量％，所述固化促進(jìn)劑的含量為0.1-1重量％，所述脫模劑的含量為0.1-1重量％，所述應(yīng)力改性劑的含量為0.1-2重量％，所述偶聯(lián)劑的含量為0.1-1重量％，所述阻燃劑為的含量為0.1-2重量％，所述觸變劑的含量為0.1-3重量％，所述增粘劑的含量為0.05-0.3重量％，所述著色劑的含量為0.1-1重量％。
7、優(yōu)選地，所述無機(jī)填料含有結(jié)晶型二氧化硅和熔融球型二氧化硅。
8、優(yōu)選地，所述結(jié)晶型二氧化硅和所述熔融球型二氧化硅的重量比為3.5-14.5：1。
9、優(yōu)選地，所述結(jié)晶型二氧化硅和熔融球型二氧化硅的中位徑d50為10-40μm。
10、更優(yōu)選地，所述結(jié)晶型二氧化硅的中位徑d50為22-28μm，所述熔融球型二氧化硅的中位徑d50為18-23μm。
11、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、線性酚醛環(huán)氧樹脂和雙環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂中的一種或兩種以上。
12、優(yōu)選地，所述酚醛樹脂選自苯酚線性酚醛樹脂及其衍生物、苯甲酚線性酚醛樹脂及其衍生物、單羥基或二羥基萘酚醛樹脂及其衍生物、對二甲苯與苯酚或萘酚的縮合物和雙環(huán)戊二烯與苯酚的共聚物中的一種或兩種以上。
13、優(yōu)選地，所述阻燃劑選自溴銻阻燃劑、球狀阻燃劑、水合金屬化合物阻燃劑、有機(jī)硅阻燃劑、含氮化合物阻燃劑、有機(jī)磷阻燃劑和有機(jī)金屬化合物阻燃劑中的一種或兩種以上。
14、優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑選自γ-環(huán)氧丙基丙基醚三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一種或兩種以上。
15、優(yōu)選地，所述觸變劑為疏水性白炭黑。
16、優(yōu)選地，所述脫模劑選自巴西棕櫚蠟、合成蠟和礦物質(zhì)蠟中的一種或兩種以上。
17、優(yōu)選地，所述著色劑為炭黑。
18、優(yōu)選地，所述應(yīng)力改性劑為液體硅油和/或多嵌段共聚物。
19、本專利技術(shù)第二方面提供了一種制備環(huán)氧樹脂材料的方法，所述環(huán)氧樹脂材料由前文所述的環(huán)氧樹脂組合物制備而成，該方法包括：將環(huán)氧樹脂組合物進(jìn)行熔融混煉，然后冷卻，粉碎，制得粉狀料。
20、優(yōu)選地，所述熔融混煉的條件為：熔融混煉的設(shè)備為雙輥筒混煉機(jī)，熔融混煉的溫度為80-110℃，熔融混煉的時間為5-15分鐘。
21、本專利技術(shù)第三方面提供了一種由前文所述的方法制備得到的環(huán)氧樹脂材料。
22、本專利技術(shù)第四方面提供了一種前文所述的環(huán)氧樹脂材料在作為半導(dǎo)體器件封裝材料中的應(yīng)用。
23、本專利技術(shù)提供的環(huán)氧樹脂組合物包含特定的固化促進(jìn)劑以及可以提高與金屬的粘接力的特定增粘劑，使得該組合物制得的環(huán)氧樹脂材料在具有較好的成型工藝的前提下，可以同時提高環(huán)氧樹脂材料對金屬的粘接力水平。
24、優(yōu)選情況下，本專利技術(shù)通過在環(huán)氧樹脂組合物中添加疏水性白炭黑作為觸變劑來調(diào)節(jié)環(huán)氧樹脂材料的流動性，可以改善其在不同厚度模具中的流動性，降低被封裝的半導(dǎo)體器件出現(xiàn)外形缺陷的風(fēng)險；通過添加特定比例的結(jié)晶型二氧化硅和熔融球型二氧化硅作為無機(jī)填料并配合應(yīng)力改性劑，可保證環(huán)氧樹脂材料的低應(yīng)力要求；使用特定的高熱強(qiáng)度的固化促進(jìn)劑可以提高環(huán)氧樹脂材料在高溫開模時的強(qiáng)度，改善成型時的固化程度，提高成型工藝性能；通過使用特定的增粘劑，可以提高對金屬的粘接力水平，提高封裝器件的可靠性等級。
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1.一種環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，該環(huán)氧樹脂組合物含有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、無機(jī)填料、固化促進(jìn)劑、脫模劑、阻燃劑、應(yīng)力改性劑、觸變劑、偶聯(lián)劑、增粘劑和著色劑；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，所述三氮唑類化合物選自3-氨基-1,2,4-三氮唑、4-氨基-1,2,4-三氮唑和3-氨基-5-巰基-1,2,4-三氮唑中的一種或兩種以上；
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，以所述原料組合物的總重量為100重量％計，所述環(huán)氧樹脂的含量為7-10重量％，所述酚醛樹脂的含量為4-7重量％，所述無機(jī)填料的含量為80-88重量％，所述固化促進(jìn)劑的含量為0.1-1重量％，所述脫模劑的含量為0.1-1重量％，所述應(yīng)力改性劑的含量為0.1-2重量％，所述偶聯(lián)劑的含量為0.1-1重量％，所述阻燃劑為的含量為0.1-2重量％，所述觸變劑的含量為0.1-3重量％，所述增粘劑的含量為0.05-0.3重量％，所述著色劑的含量為0.1-1重量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，所述無機(jī)填料含有結(jié)晶型二氧化硅和熔融球型
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，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、線性酚醛環(huán)氧樹脂和雙環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂中的一種或兩種以上；
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，所述偶聯(lián)劑選自γ-環(huán)氧丙基丙基醚三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一種或兩種以上；
7.一種制備環(huán)氧樹脂材料的方法，所述環(huán)氧樹脂材料由權(quán)利要求1-6中任意一項所述的環(huán)氧樹脂組合物制備而成，其特征在于，該方法包括：將環(huán)氧樹脂組合物進(jìn)行熔融混煉，然后冷卻，粉碎。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述熔融混煉的條件為：熔融混煉的設(shè)備為雙輥筒混煉機(jī)，熔融混煉的溫度為80-110℃，熔融混煉的時間為5-15分鐘。
9.由權(quán)利要求7或8所述的方法制備得到的環(huán)氧樹脂材料。
10.權(quán)利要求9所述的環(huán)氧樹脂材料在作為半導(dǎo)體器件封裝材料中的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，該環(huán)氧樹脂組合物含有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、無機(jī)填料、固化促進(jìn)劑、脫模劑、阻燃劑、應(yīng)力改性劑、觸變劑、偶聯(lián)劑、增粘劑和著色劑；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，所述三氮唑類化合物選自3-氨基-1,2,4-三氮唑、4-氨基-1,2,4-三氮唑和3-氨基-5-巰基-1,2,4-三氮唑中的一種或兩種以上；
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，以所述原料組合物的總重量為100重量％計，所述環(huán)氧樹脂的含量為7-10重量％，所述酚醛樹脂的含量為4-7重量％，所述無機(jī)填料的含量為80-88重量％，所述固化促進(jìn)劑的含量為0.1-1重量％，所述脫模劑的含量為0.1-1重量％，所述應(yīng)力改性劑的含量為0.1-2重量％，所述偶聯(lián)劑的含量為0.1-1重量％，所述阻燃劑為的含量為0.1-2重量％，所述觸變劑的含量為0.1-3重量％，所述增粘劑的含量為0.05-0.3重量％，所述著色劑的含量為0.1-1重量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，所述無...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王銳，李海亮，李剛，王善學(xué)，盧緒奎，
申請(專利權(quán))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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