[发明专利]环保型环氧树脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环氧树脂组合物及其制备方法，特别是一种具有流动性良好、成型工艺性能良好，适用于SOP和QFP封装的的环保型环氧树脂组合物及该组合物的制备方法。

背景技术

随着半导体行业的快速发展，电子封装的结构也有早期的通孔安装的封装形式，如双列式封装(DIP)、单列式封装(SIP/SIP)及针栅阵列封装(PGA)等，发展到表面贴装式的四边引线扁平封装(QFP)、小外形封装(SOP/SOJ)，薄形小外形封装(TSOP)、无引线片式载体(LCC)、球栅阵列封装(BGA)等以及更高级直接粘结式的芯片直接焊接(COB)、带式载带封装(TCP)等，而以芯片尺寸级封装、三维叠层封装以及全硅圆片型封装的新型封装工艺也正逐步登陆市场。

其中，SOP和QFP作为中高端市场的主流，在封装工艺与市场日趋成熟的条件下，竞争也日益激烈，不仅仅要求环氧模塑料要满足260℃的回流焊条件，使用环保阻燃剂等，低成本已经成为参与竞争的的必不可少的砝码。因此开发低成本、绿色环保高可靠性的环氧树脂组合物势在必行。

在公开的技术当中，采用硅烷偶联剂对无机填料进行表面处理而增加无机填料的含量(例如，参照特开平8-20673号公报)，可以保持成型时的低粘度和高流动性。然而，该方法中使用的传统硅烷偶联剂分子量较小，与无机填料之间的结合力较差，起不到一定的增韧效果，从而使得环氧树脂组合物熔融粘度还不够小，因此需要进一步改进技术。日本特开2002-220515中公开了一种环氧树脂组合物，填料量达到80％，熔融黏度较高，螺旋流动长度较低。成型工艺性能不好，塑封料封装器件表面有气孔。为了提高封装材料的耐焊性，填料量会达到85-90％，使用低粘度的树脂体系时，熔融粘度也可以很低，螺旋流动长度也可以做到很长。但是有些SOP和QFP的金(或铜)引线较长或弧度很大的情况下，会造成冲丝的问题，影响封装器件的可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种用于半导体器件封装的环氧树脂组合物及其制备方法，通过控制填料球形二氧化硅粉的最大粒度，改善树脂组合物的填充性能，能够满足金(或铜)引线较长或引线弧度很大的SOP和QFP的要求。

本发明的环保型环氧树脂组合物，包含环氧树脂、酚醛树脂和无机填料，还包含有固化促进剂、阻燃剂、脱模剂、无机离子捕捉剂、硅烷偶联剂、着色剂和低应力改性剂中的一种或几种，所述的环氧树脂在组合物的重量百分含量为4～6wt％，所述的酚醛树脂在组合物的重量百分含量为4～6wt％，所述的无机填料在组合物的重量百分含量为83～87wt％；

所述的无机填料为球形二氧化硅粉，所述的球形二氧化硅粉最大粒径为40～65微米。优选为45-55微米。当最大粒径小于40微米时，会导致封装时产生溢料及流动性不佳造成的冲丝，当最大粒径大于65微米时，会由于粒径过大，造成冲丝。

所述的环氧树脂选自下述式(1)和式(2)所示的环氧树脂中的一种或两种；

所述的酚醛树脂选自下述式(3)和式(4)所示的酚醛树脂中的一种或两种；

上述各式中，n为1-5中任意一个整数，R为H或-CH₃。

所述的固化促进剂，只要能促进环氧基和酚羟基的固化反应即可，无特别限定。所述的固化促进剂在环氧树脂组合物中的重量百分含量为0.1～1wt％；可以选自咪唑化合物、叔胺化合物和有机膦化合物等中的一种或几种。

所述的咪唑化合物选自2－甲基咪唑、2，4－二甲基咪唑、2－乙基－4－甲基咪唑、2－苯基咪唑、2－苯基－4－甲基咪唑和2－(十七烷基)咪唑等中的一种或几种。

所述的叔胺化合物选自三乙胺卞基二甲胺、α－甲基卞基二甲胺、2－(二甲胺基甲基)苯酚、2，4，6－三(二甲胺基甲基)苯酚和1，8－二氮杂双环(5，4，0)十一碳烯－7等中的一种或几种。

所述的有机膦化合物选自三苯基膦、三甲基膦、三乙基膦、三丁基膦、三(对甲基苯基)膦和三(壬基苯基)膦等中的一种或几种。

所述的脱模剂在环氧树脂组合物中的重量百分含量为0.01～1wt％；可以选自巴西棕榈蜡、合成蜡和矿物质蜡中的一种或几种。