[发明专利]一种球形或角形粉体填料的制备方法、由此得到的球形或角形粉体填料及其应用

说明书

本发明涉及一种球形或角形粉体填料的制备方法，包括提供包括T单位的球形或角形硅氧烷，对该球形或角形硅氧烷进行热处理，热处理温度为250度以上至有机基氧化分解温度以下，以使得球形或角形硅氧烷中的硅羟基发生缩合以得到缩合硅氧烷；加入处理剂对缩合硅氧烷进行处理，以促进缩合硅氧烷中的硅羟基缩合以得到球形或角形粉体填料，该处理剂包括硅烷偶联剂和/或二硅氮烷，至少部分硅烷偶联剂和/或二硅氮烷的分子量除以25度时的比重小于或等于210。本发明还提供一种由此得到的球形或角形粉体填料。本发明又提供一种根据上述的球形或角形粉体填料的应用。本发明提供的填料具有低诱电率、低诱电损失、无导电异物、无粗大颗粒和低放射性。

技术领域

本发明涉及半导体的封装，更具体地涉及一种球形或角形粉体填料的制备方法、由此得到的球形或角形粉体填料及其应用。

背景技术

在半导体后端工序的封装工艺中，需要用到塑封料、贴片胶、底灌料和芯片载板等封装材料。此外，将被动元件、半导体元件、电声器件、显示器件、光学器件和射频器件等组装成设备时还须使用(高密度互连板(high density inerconnect，HDI)、高频高速板和母板等电路板。这些封装材料和电路板一般主要由环氧树脂，芳香族聚醚，氟树脂等有机高分子和填料所构成，其中的填料主要是角形或球形二氧化硅，其主要功能是降低有机高分子的热膨胀系数。现有的填料选用球形或角形二氧化硅进行紧密充填级配，该二氧化硅的化学结构是Si的Q单位，即SiO₄-。

一方面，随着技术的进步，半导体所用的信号频率越来越高，信号传输速度的高速化低损耗化要求填料具有低诱电率和低诱电损失。另一方面，材料的诱电率(又称介电常数)和诱电损失(又称介电损耗)基本取决于材料的化学组成和结构，二氧化硅有其固有的诱电率和诱电损失的值，因此，现有的填料无法满足更低诱电率和低诱电损失的要求。

同样地，随着技术的进步，半导体集成度越来越高，尺寸越来越小要求填料具有高纯度，其中无导电异物且无粗大颗粒。但是，现在的球形或角形二氧化硅很难避免粗大颗粒和导电异物的混入。而且，粗大颗粒和导电异物一旦混入基本上不能干法除去。因此，现有的填料无法满足无导电异物且无粗大颗粒的要求。

对于半导体记忆体要求填料具有低放射性。但是，现在的球形或角形二氧化硅的纯度很大程度依靠天然矿物本身的纯度。因此，现有的填料无法满足低放射性的要求。

发明内容

本发明旨在提供一种球形或角形粉体填料的制备方法、由此得到的球形或角形粉体填料及其应用，由此提供的填料具有低诱电率、低诱电损失、无导电异物、无粗大颗粒和低放射性。

本发明提供一种球形或角形粉体填料的制备方法，包括步骤：S1，提供包括T单位的球形或角形硅氧烷，其中，T单位＝R₁SiO₃-，R₁为氢原子或可独立选择的碳原子1至18的有机基；S2，对该球形或角形硅氧烷进行热处理，热处理温度为250度以上至有机基氧化分解温度以下，以使得球形或角形硅氧烷中的硅羟基发生缩合以得到缩合硅氧烷；以及S3，加入处理剂对缩合硅氧烷进行处理，以促进缩合硅氧烷中的硅羟基缩合以得到球形或角形粉体填料，该处理剂包括硅烷偶联剂和/或二硅氮烷，该处理剂的重量百分比添加量为0.5-50wt％，至少部分该硅烷偶联剂或二硅氮烷的分子量除以其25度时的比重小于或等于210。