[发明专利]一种用于半导体封装的聚氨酯改性环氧树脂组合物

说明书

本发明涉及环氧树脂组合物，特别涉及适用于半导体封装用的聚氨酯改性环氧树脂组合物。本发明通过将环氧树脂使用聚氨酯改性，将改性后的环氧树脂与酚醛树脂搭配，得到一种半导体封装用的聚氨酯改性环氧树脂组合物，大幅降低了环氧树脂组合物的模量，同时又能够提高了环氧树脂组合物在半导体封装的工艺性和耐焊性，特别是提高了环氧树脂组合物的在半导体封装的可靠性。本发明的半导体封装用的聚氨酯改性环氧树脂组合物同时还具备了必要的流动性、填充性、阻燃性。

技术领域

本发明涉及环氧树脂组合物，特别涉及具有低模量性能，且成型工艺性能、可靠性能良好的适用于半导体封装用的聚氨酯改性环氧树脂组合物。

背景技术

在半导体行业的应用方面，封装用的环氧树脂组合物，由于环氧树脂本身结构原因，高温固化后，刚性强、模量高；在半导体封装方面，尤其是贴片型封装，需要经过近240-265℃的回流焊焊接到电路板上，高的刚性或模量容易造成在高温回流焊过程中，环氧树脂组合物与芯片或框架间应力太大而影响整个半导体器件的可靠性。

传统的改善方式是添加具有降低应力的弹性体，从而降低模量，但是添加这类低应力弹性体有众多问题需要解决，如树脂组合物本体强度降低，弹性体与环氧树脂体系相容性差，在封装过程中容易出现工艺性问题等等。往往是在降低应力的同时，牺牲其他性能来补偿，无法做到同是满足既降低应力，又基本不影响其他性能；从而相对制约了半导体封装用的环氧树脂组合物的发展，甚至整个半导体的发展。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从环氧树脂结构本身用聚氨酯改性，制备出具有成型工艺性能、可靠性能良好的半导体封装用的聚氨酯改性环氧树脂组合物。

申请人意外地发现，通过使用聚氨酯改性的环氧树脂，将聚氨酯的柔弹性性引入到环氧树脂体系中，降低了环氧树脂体系的模量，而且根据相似相容原理，聚氨酯改性的环氧树脂与环氧树脂体系相容性好，即在保持环氧树脂体系本身的强度外，又能降低体系模量，并最终减少环氧树脂组合物固化后的应力。

本发明的技术方案如下：

本发明的用于半导体封装的聚氨酯改性环氧树脂组合物，

所述的聚氨酯改性环氧结构如下：

其中，

n为1-10；

R表示：C_nH_(2n+2-x)(OH)_x，此处n为2-6，x为2-4，具体制备方法参考文献：CN201310031083.6，CN 201710180986.9。优选R为聚乙二醇或聚环氧丙烷中的一种或几种。

所述的聚氨酯改性环氧树脂组合物的组分及含量为：

本发明的半导体封装用的聚氨酯改性环氧树脂组合物中所使用的环氧树脂为1个环氧分子内有2个以上环氧基团的单体、低聚物或聚合物，其分子量及分子结构无特别限定。上述的环氧树脂可以选自邻甲酚醛环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、线性酚醛环氧树脂、联苯型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、开链脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂和杂环型环氧树脂等中的一种或几种。

本发明的半导体封装用的聚氨酯改性环氧树脂组合物中所使用的酸酐选自芳香族酸酐、脂环族酸酐、长链脂肪族酸酐、卤代酸酐机酸酐加成物中的一种或几种。。

本发明的半导体封装用的聚氨酯改性环氧树脂组合物中所使用的无机填料可以选自二氧化硅粉末、氧化铝粉末、氮化硅粉末、氮化铝粉末等中的一种或几种。上述二氧化硅粉末、氧化铝粉末、氮化硅粉末、氮化铝粉末可以单独使用或混合使用。此外，所述的无机填料的表面可以使用硅烷偶联剂进行表面处理。