[发明专利]一种液态塑封材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种液态塑封材料及其制备方法，该液态塑封材料包括以下重量份数的原料：氰酸酯100份、环氧树脂20份～200份、促进剂0.01份～5.0份、增韧剂5份～100份、导热填料200份～1800份。本发明将氰酸酯引入到环氧树脂中，显著降低体系的粘度和流动性能，通过升温可形成高密度的三嗪杂环结构，提高树脂的交联密度，使得封装胶体玻璃化转变温度提升至220℃以上，热分解温度达到380℃，同时还具有较好的粘结强度和机械强度，热导率更是达到3.02W/(m·K)，有效解决了现有塑封材料耐温性差，导热率低以及出现的翘曲开裂等问题，可用于半导体器件的高密度封装，如单边模压包装和CSP薄层包装，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及集成电路封装领域，尤其涉及一种液态塑封材料及其制备方法。

背景技术

集成电路产业是信息技术产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业，已成为当前国际竞争的焦点和衡量一个国家或地区现代化程度及综合国力的重要标志。环氧塑封料是集成电路封装的关键材料，目前已占据整个电子封装材料95％以上的市场，主要起到对芯片的机械支持和密封保护，并保证信号传递及散热功能，其质量的好坏直接影响到集成电路和封装器件的电、热、光、力学性能以及可靠性。特别是进入21世纪以来，集成电路的发展呈现出高度集成化、布线微细化、芯片大型化等发展趋势，使得环氧塑封材料所扮演的角色将越来越重要，并被视为挖掘集成电路极限性能的决定性因素。新型封装技术的发展对环氧塑封料提出了新的挑战。随着封装密度和功率的提高，由热量积聚产生的热应力及散热问题成为塑封料必须要考虑的重要技术课题。因此，开发一种既具有高导热率、高耐热性，低膨胀系数，又具有良好电学、力学等综合性能的新型封装材料，使电子元器件能在正常的温度范围内稳定地工作就显得非常重要。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种液态塑封材料及其制备方法，其具有粘度低、加工成型性好、导热率高、玻璃化转变温度高、耐浸焊和回流焊等优点。

一种液态塑封材料，包括以下重量份数的原料：氰酸酯100份、环氧树脂20份～200份、促进剂0.01份～5.0份、增韧剂5份～100份、导热填料200份～1800份。

优选地，所述氰酸酯为双酚A型氰酸酯、双酚A型氰酸酯预聚物、双酚E型氰酸酯、双酚E型氰酸酯预聚物、双酚F型氰酸酯、双酚F型氰酸酯预聚物、双酚M型氰酸酯、双酚M型氰酸酯预聚物、双环戊二烯型氰酸酯、双环戊二烯型氰酸酯预聚物、酚醛型氰酸酯树脂以及酚醛型氰酸酯树脂预聚物中的至少一种。使用氰酸酯树脂作为基体树脂，有利于提高塑封材料的交联密度，获得更高的玻璃化转变温度和耐热性材料，同时其固化物具有较低的热膨胀系数。

优选地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂(E51、E44、EPON 825)、双酚F型环氧树脂EPIKOTE 862、双酚S型环氧树脂、脂环族环氧树脂3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯、3-环氧乙烷基7-氧杂二环[4.1.0]庚烷、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯、3,4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、1,4-环己烷二甲醇双(3,4-环氧环己烷甲酸)酯以及海因环氧树脂中的至少一种。使用混合树脂有利于降低树脂基体的粘度，可以最大程度地提高填充量从而改善材料的导热性能。另外使用混合环氧树脂同时可以改善塑封材料的固化工艺和热机械性能以及粘结强度。

优选地，所述促进剂为壬基酚、间苯二酚、钛酸正丁酯、乙酰丙酮金属盐(乙酰丙酮铝、钴、镍、铜、锌等)、环烷酸金属盐(钴、锰、铝、铜、锌等)、异辛酸及其盐(异辛酸锌、铝、铜、钴、钙、锆等)、三苯基膦、1-氰乙基-2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑以及2-苯基咪唑中的至少一种。