[发明专利]环氧树脂组合物、环氧树脂塑封料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及半导体封装材料领域，公开了环氧树脂组合物、环氧树脂塑封料及其制备方法和应用，基于所述环氧树脂组合物的总量，所述环氧树脂组合物含有：环氧树脂2‑11wt％，固化剂1‑6wt％，固态填料85‑93wt％，离子捕捉剂0.1‑1wt％，低应力改性剂0.1‑1wt％，偶联剂0.1‑1wt％，促进剂0.1‑1wt％，脱模剂0.1‑1wt％，阻燃剂1‑10wt％和着色剂0.1‑1wt％。本发明的环氧树脂组合物制得的环氧树脂塑封料具有良好的流动性和连续成模性；具有较高的玻璃化转变温度，能够达到160℃以上，同时具有较低的线膨胀系数，具有极其优异的翘曲性能。

技术领域

本发明涉及半导体封装材料领域，具体涉及环氧树脂组合物、环氧树脂塑封料及其制备方法和应用。

背景技术

功率模块的封装形式多种多样，封装材质可以是陶瓷、金属或塑料，但是因为塑料封装在成本、尺寸、重量等方面具有相当的优势，同时因为塑料封装的可靠性近年来有了很大提升，因此工业上功率器件多采用塑料封装，在航天、军工领域亦受到越来越多的关注，而在塑料封装中95％以上的塑封料是环氧树脂塑封料(Epoxy Molding Compound，EMC)。

功率模组设计正在朝着高密度、小型化、薄型化方向发展，目前大部分环氧树脂组合物的填料含量较低、尺寸较大，且所使用环氧树脂的交联密度也较低，使得现有环氧树脂组合物所生产的封装材料具有收缩率大，易翘曲等缺点，影响了现代化流水线的工业生产和产品的可靠性。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的环氧树脂组合物所生产的封装材料存在的线膨胀系数较高、易翘曲等问题，提供环氧树脂组合物、环氧树脂塑封料及其制备方法和应用，该环氧树脂组合物制得的功率模组封装材料具有较高的玻璃化转变温度、较低的线膨胀系数和优异的翘曲性能。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种环氧树脂组合物，基于所述环氧树脂组合物的总量，所述环氧树脂组合物含有：环氧树脂2-11wt％，固化剂1-6wt％，固态填料85-93wt％，离子捕捉剂0.1-1wt％，低应力改性剂0.1-1wt％，偶联剂0.1-1wt％，促进剂0.1-1wt％，脱模剂0.1-1wt％，阻燃剂1-10wt％和着色剂0.1-1wt％。

本发明第二方面提供一种环氧树脂塑封料的制备方法，其包括：

将环氧树脂、固化剂、离子捕捉剂、低应力改性剂、偶联剂、促进剂、固态填料、脱模剂、阻燃剂和着色剂进行混炼，然后冷却粉碎；

优选地，制备所述环氧树脂塑封料的原料总重量以100％计，其中，环氧树脂2-11wt％，固化剂1-6wt％，固态填料85-93wt％，离子捕捉剂0.1-1wt％，低应力改性剂0.1-1wt％，偶联剂0.1-1wt％，促进剂0.1-1wt％，脱模剂0.1-1wt％，阻燃剂1-10wt％和着色剂0.1-1wt％；

优选地，所述混炼在双辊混炼机上进行，所述混炼的温度为80-90℃。

本发明第三方面提供一种环氧树脂塑封料，所述环氧树脂塑封料由前述的制备方法制得。

本发明第四方面提供一种前述环氧树脂塑封料在功率模组封装中的应用。

通过上述技术方案，本发明提供的环氧树脂组合物中引入特殊结构环氧树脂，加大树脂固化后交联密度，从而达到提升材料玻璃化转变温度的效果。进一步地，通过不同类型树脂搭配，可以极大增加填料含量，获得更低的线膨胀系数，进而获得翘曲性能更加优异的环氧树脂组合物。

本发明的环氧树脂组合物制得的环氧树脂塑封料具有良好的流动性和连续成模性；具有较高的玻璃化转变温度，能够达到160℃以上，具有较低的线膨胀系数，线膨胀系数α₁小于10ppm/℃，α₂小于35ppm/℃，同时具有极其优异的翘曲性能，翘曲小于0.1mm。