[发明专利]一种第三代宽禁带半导体器件封装用环氧模塑料

说明书

本发明涉及一种第三代宽禁带半导体器件封装用环氧模塑料。该环氧模塑料包含环氧树脂，固化剂，改性固化促进剂，脱膜剂，偶联剂，阻燃剂，无机矿石填料等。本发明所制的环氧模塑料，不仅具有流动性能好、阻燃等特点，且经过改性的固化促进剂能够有效提升模塑料常温下的储存稳定性及固化时的反应程度，提高制品的耐高温性能，并且降低模塑料在模具中的固化度，从而减小材料成型时体积电阻率的变化，降低静电失效的风险，可应用于第三代宽禁带半导体器件的封装。

技术领域

本发明涉及环氧模塑料领域，具体涉及一种潜伏性改性固化促进剂的合成以及利用其制备的一种第三代宽禁带半导体器件封装用环氧模塑料。

背景技术

宽禁带半导体（WBS）器件是自第一代元素半导体材料（Si）和第二代化合物半导体材料（GaAs、GaP、InP等）之后发展起来的第三代半导体材料（SiC、GaN等）制备的半导体器件，是固态光源和电力电子、微波射频器件的核心。由于宽禁带半导体材料具备禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速率高、抗辐射能力强等优越的性能，第三代半导体器件在半导体照明、新一代移动通信、能源互联网、高速轨道交通、新能源汽车、消费类电子等领域有广阔的应用前景。由于器件具有高使用温度，高工作电压的特点，传统的电子塑封料已逐渐无法满足其使用要求，因此，需要开发更高耐温、高耐电压等特性的封装材料来完成宽禁带半导体器件的封装。

要提高封装材料的耐温性能，除了挑选更高耐温的树脂材料以外，其固化体系在封装过程中的反应完成程度，也是决定制品耐温性能高低的一个重要因素。要提高封装材料的耐高温性能，需要尽可能的提高其反应完成度。要达到这个要求，可以采用具有潜伏性的固化促进剂料加入配方体系中，减慢其固化过程中的反应速率，减缓体系黏度增大的过程，使官能团之间充分反应，提高反应完成程度，使得固化物之间交联密度提高，从而提高制品的耐温性能。此外，利用潜伏性固化促进剂制备的环氧模塑料在成型过程中，会降低材料在模具中的固化程度，这样材料成型时体积电阻率变化减小，可以避免成型时体积电阻率过大引起的静电失效，达到保护内部芯片的作用。同时，具有潜伏性的固化促进剂的添加，能够降低封装材料低温下的反应活性，提高封装材料的储存性能，扩大应用范围。并且在环氧模塑料的生产过程中更可控，提高容错率，减少材料的不必要损耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，对现有技术进行改进，通过向配方体系中加入具有潜伏特性的改性固化促进剂，提供一种第三代宽禁带半导体器件封装用环氧模塑料。其主要组分包括：环氧树脂、固化剂、改性固化促进剂、脱膜剂、偶联剂、阻燃剂、无机矿物填料。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种第三代宽禁带半导体器件封装用环氧模塑料，其原料组分的配比优选为：

环氧树脂 70-100

固化剂 50-70

改性固化促进剂 7-14

脱膜剂 8-15

偶联剂 5-15

阻燃剂 12-25

无机矿石填料 900-1200。

所述的环氧树脂为多官能度环氧树脂。

所述的固化剂为联苯苯酚型酚醛树脂。

所述的改性固化促进剂为马来酸二异辛酯与2位取代咪唑类化合物的亲核加成产物中的一种或两种以上的混合物，其组分比例可以是任意比例，其结构如下：

其中 R₁基团可以是氢原子、烃基、苯基中的一种。