[发明专利]一种高耐热、低应力环氧塑封料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐热、低应力环氧塑封料及其制备方法，该塑封料由无机填料、环氧树脂、固化剂、固化促进剂、偶联剂、应力改性剂、着色剂、离子捕捉剂等组分组成。通过本发明技术方案制备得到的塑封料，具有较高的玻璃化转变温度和较低的膨胀系数，在保持较高弯曲强度的前提下，弯曲模量显著降低，显示出了优异的耐热性和低应力特性，且吸水率得到相应降低，抗剪粘接力得到显著提升，显示出较优异的综合性能，能够应用于高端塑封领域。

技术领域

本发明涉及一种高耐热、低应力环氧塑封料及其制备方法，属于半导体封装用材料领域，具体属于环氧塑封料领域。

背景技术

集成电路产业已成为国民经济发展的关键。集成电路设计、制造和电子封装是集成电路产业发展的三大支柱。半导体封装发展的历史证明，封装材料在封装技术的更新换代过程中具有决定性的作用，形成了一代电路、一代封装、一代材料的发展定式。封装材料是封装技术的基础，要发展先进封装技术，必须首先研究和开发先进封装材料。电子封装根据材料的不同可分为塑料封装、陶瓷封装和金属封装三种，采用后两种封装的半导体产品主要用于航天、航空及军事领域，而塑料封装的半导体产品在民用领域得到了广泛的应用。目前95%以上的半导体器件的封装都采用塑料封装，而 90%以上的塑封料是环氧树脂塑封料和环氧液体灌封料。

环氧塑封料（ EMC）是一类重要的集成电路与分立器件采用的电子化学品，其主要作用是保护半导体芯片免受外部环境的破坏，包括外部物理作用如冲击、压力等，外部化学作用如潮气、热能、紫外辐照等，同时 EMC 还为芯片提供散热通道以及充当芯片内部与外界电路沟通的桥梁。随着先进封装技术向着薄型化、微型化、高集成化、高密度方向不断发展，单位体积内生成的热量越来越高；另一方面，全球环境保护法案的实施（包括 WEEE 指令、 RoHS 法案等）对 EMC 的发展产生了很大的冲击，例如铅的禁止使用使互连工艺的回流焊温度从传统使用锡铅焊料的220℃提高到了无铅焊料的260℃左右，传统EMC的耐热稳定性受到了强烈的冲击，因此亟需提高传统塑封料的耐热性。此外，构成半导体器件的材料很多，如晶硅片、表面钝化膜、引线框架等，它们与环氧塑封料的热膨胀系数相差很大，由于制造过程中需经过更高温度焊接工序，应用中产生大量热量，将形成较大的热应力，容易造成芯片损失或封装体开裂，引发产品失效，因此需要塑封料具有低应力特性。传统的技术手段为向体系中添加与树脂不相容的硅油或者硅树脂作为应力改性剂以降低弯曲模量，进而降低应力，这些技术属于机械分散式形成海岛结构，该法改性剂易渗出，使封装器件出现斑痕并污染模具，对应力改善幅度有限，同时还会带来粘接不良和界面分层等其它问题。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种具有高耐热、低应力性能特性的环氧塑封料，其使用反应性硅油有机硅类应力改性剂，材料粘接性能优良，不使用添加型阻燃剂，具有绿色、环保的特点，耐热性能优良。

本发明的目的还在于提供一种具有高耐热、低应力性能特性的环氧塑封料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种高耐热、低应力环氧塑封料，由以下重量份数的组分为原料制备而成：

I型环氧树脂 4.8-8.8份

II型环氧树脂 1.2-2.0份

低粘度双酚A型环氧树脂 0.2-0.6份

固化剂 4.4-8.3份

固化促进剂 0.2-0.5份

无机填料 75-85份