[发明专利]柔性环氧塑封料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电子元器件粘接及表面封装的柔性环氧塑封料。

背景技术

环氧塑封料具有许多优异的性能，与气密性金属、陶瓷封装相比，它便于自动化，能提高封装效率，降低成本，具有体积小、重量轻、结构简单、工艺方便、耐化学腐蚀性好、电绝缘性能好、机械强度高等优点，目前已成为半导体元器件、集成电路封装的主流材料，得到广泛的应用。但是，回流焊过程中的高温易使环氧塑封料产生比较高的热应力，从而导致元器件封装的表面开裂和分层。这一缺陷在很大程度上限制了它在某些技术领域的应用。近年来，半导体技术进步迅速，通过采用大型化芯片，布线微细化，结构复杂化，同时，为配合高密度封装，出现了优化表面贴装元件工艺，使封装向小型化、薄型化发展，另一方面，还出现了多引线的大型封装，以满足半导体的高功能化和高集成化。为此，对环氧塑封料提出了更高的要求，即低应力化、高导热、耐湿耐热性、高纯度、耐浸焊性等。

发明内容

本发明的目的在于采用一种柔性添加剂使环氧塑封料柔性增加，降低其高温时的储能模量，降低其玻璃化转变温度，从而减少积聚在高温焊接过程中的热应力。其柔韧性解决了封装中的表面开裂和分层问题，特别适用于微电子工业中的电子封装技术。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

一种柔性环氧塑封料，其特征在于由下列配方组成：环氧树脂为基体树脂，硅微粉等为填料，以及柔性添加剂。柔性添加剂分子结构中具有柔性基团－C－和－O－和芳香族基团，其柔性链段能键合到致密的环氧树脂交联网络中，形成松密相间的两相网络结构，提高了环氧塑封料的柔韧性。与此同时，芳香族基团的引入保证了环氧塑封料机械性能的稳定性。

该柔性环氧塑封料的组成以重量分数计为：

环氧树脂基体               13.5~14.4份

硅微粉和碳黑               85.5份

柔性添加剂                 0.1~1.0份

所述的柔性添加剂为聚2-甲基-2-丙烯酸甲酯与4-乙烯基苯酚、聚二甲基硅氧烷与二苯基硅氧烷和1,3-丙二醇双4-氨基苯甲酸酯中的一种。

附图说明

图1 含有不同重量分数柔性添加剂的环氧塑封料动态力学分析

图2 含有不同重量分数柔性添加剂的环氧塑封料高温储能模量图

图3 含有不同重量分数柔性添加剂的环氧塑封料热机械分析。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

本实施例的柔性环氧塑封料，由环氧树脂基体、填料和柔性添加剂组成，

其组成以重量分数计为：

环氧树脂基体                        14份

硅微粉和碳黑                        85.5份

1,3-丙二醇双4-氨基苯甲酸酯           0.5份

1. 配制环氧树脂基体。

2. 将配制好的基体与填料和柔性添加剂混合均匀，然后依次进行挤出，冷却，粉碎，打制样块。

3. 对环氧塑封料样块进行动态力学分析和热机械分析。

实施例2

本实施例与实施例1的方法步骤和参数基本相同，所不同的是，将柔性添加剂1,3-丙二醇双4-氨基苯甲酸酯含量提高到0.75份。

实施例3

本实施例与实施例1的方法步骤和参数基本相同，所不同的是，将柔性添加剂1,3-丙二醇双4-氨基苯甲酸酯含量提高到1份。

如图1、图2所示，在170℃以上，含柔性添加剂的环氧塑封料（柔性环氧塑封料），其储能模量比不含柔性添加剂的环氧塑封料（非环氧塑封料）的储能模量低了40%~50%。

如图3所示，较之非环氧塑封料，柔性环氧塑封料的玻璃化转变温度降低了约10 °C。

由此证明，由于柔性添加剂的加入，环氧塑封料的高温储能模量和玻璃化转变温度都降低了，其柔性确实得到了提高，从而能减少其在高温焊接过程中积聚的热应力，减少封装中的表面开裂和分层。