本發明涉及電子封裝封料，具體涉及一種環氧樹脂材料及其制備方法和應用。

背景技術：

1、半導體封裝用環氧樹脂材料，即環氧塑封料(emc)，由環氧樹脂、固化劑、填料、促進劑、應力改性劑、偶聯劑、脫模劑、著色劑及其他微量添加助劑復合而成。隨著電子設備的小型化、輕量化、高性能化的市場動向，電子部件的高集成化、多針腳化逐年發展，因此對封裝半導體元件用環氧樹脂材料的要求日益提高。

2、對于高可靠性需求的小尺寸封裝，更需要注重脫模性和可靠性的平衡。小尺寸封裝用emc一般需要設計為70-77重量％的低填料量體系來保證較大的出模收縮率，以防止粘模拉裂問題出現；而低填料量emc體系存在吸濕率偏大的問題，往往會導致電性失效。氫氧化物既可以充當阻燃劑，又可以調節體系ph值，提高電性測試通過率，還具有低成本優勢，因此低填料量emc體系一般選擇加入大量氫氧化物。而氫氧化物的大量添加會使emc操作性變差，導致粘模拉裂，很難適用于小尺寸封裝。因此，如何解決氫氧化物添加到至emc中引起的操作性問題是本領域亟需解決的難題。

3、并且，當環氧樹脂材料具有高耐濕性時，較低的模量和較高的粘接力往往會使連續封裝模數變少；因為隨著模次增多，半導體產品極易出現粘模拉裂，需要客戶端頻繁進行清潤模。目前未見可過銅框架msl1濕敏等級考核、連續封裝模數在400模以上的添加氫氧化物的環氧樹脂材料的相關報道。

技術實現思路

1、本發明的目的是為了克服現有技術存在的問題，提供了一種環氧樹脂材料及其制備方法和應用，該環氧樹脂材料封裝半導體后可以通過msl1濕敏等級考核，連續封裝模數可達到400模以上。

2、本發明的發明人通過研究發現，通過對原料成分的設計，并通過將氫氧化物、環氧樹脂、硅烷偶聯劑和分散劑經過混合和預擠出，可以實現硅烷偶聯劑對氫氧化物進行改性，得到特定工藝下經偶聯劑改性的氫氧化物/環氧樹脂混合物，包含該氫氧化物/環氧樹脂混合物的環氧樹脂材料應用在emc中時，可以表現出良好的操作性和高度的可靠性。

3、為了實現上述目的，本發明一方面提供一種環氧樹脂材料，所述環氧樹脂材料包含第一環氧樹脂、固化劑、離子捕捉劑、低應力改性劑、第一偶聯劑、促進劑、著色劑、阻燃劑、脫模劑、氫氧化物/環氧樹脂混合物和固態填料；

4、其中，所述氫氧化物/環氧樹脂混合物通過將氫氧化物、第二環氧樹脂、第二偶聯劑和分散劑混合，然后擠出得到；所述第二偶聯劑為硅烷偶聯劑；

5、所述促進劑為咪唑類化合物和有機磷化合物的混合物。

6、優選地，所述氫氧化物/環氧樹脂混合物按照以下工序制備：

7、a1、將氫氧化物和第二環氧樹脂攪拌混合，在攪拌過程中加入第二偶聯劑和分散劑，繼續攪拌，得到混合粉體；

8、a2、將所述混合粉體進行擠出。

9、優選地，所述氫氧化物、第二環氧樹脂、硅烷偶聯劑和分散劑的用量的重量比為80：4-35：0.9-11：0.08-1.1；

10、優選地，所述第二偶聯劑選自3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-環氧環己烷基)乙基三甲氧基硅烷、n-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的一種或兩種以上；

11、優選地，所述第二環氧樹脂選自鄰甲酚醛型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、苯酚聯苯烷基型環氧樹脂、三酚基甲烷型多官能環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘酚芳烷基型環氧樹脂、四甲基雙酚f型環氧樹脂和萘環型環氧樹脂中的一種或兩種以上，優選為鄰甲酚醛型環氧樹脂和聯苯型環氧樹脂的混合物。

12、優選地，所述分散劑選自三甲基硬脂酰胺氯化物、烷基芳基磷酸鹽和烷基苯磺酸鹽中的一種或兩種以上。

13、優選地，所述氫氧化物選自氫氧化鋁和/或氫氧化鎂。

14、優選地，所述擠出在雙螺桿擠出機中進行；

15、優選地，所述擠出的條件包括：溫度為80-140℃，螺桿轉速為50-250rpm。

16、優選地，在步驟a1之前，還包括：對第二環氧樹脂進行粉碎處理；步驟a1中，攪拌混合的時間為3-10min；

17、優選地，步驟a1中，繼續攪拌的時間為3-10min。

18、優選地，以所述環氧樹脂材料的總重量為100重量％計，所述第一環氧樹脂的含量為8-15重量％，所述固化劑的含量為3-8重量％，所述離子捕捉劑的含量為0.1-1重量％，所述低應力改性劑的含量為0.01-1重量％，所述第一偶聯劑的含量為0.2-1.5重量％，所述促進劑的含量為0.1-1重量％，所述著色劑的含量為0.1-1重量％，所述阻燃劑的含量為0.1-5重量％，所述脫模劑的含量為0.1-1重量％，所述氫氧化物/環氧樹脂混合物的含量為1-25重量％，所述固態填料的含量為50-85重量％。

19、優選地，所述阻燃劑為非氫氧化物類的阻燃劑；

20、優選地，所述固態填料為非氫氧化物類的固態填料；

21、優選地，所述第一偶聯劑為硅烷偶聯劑；

22、優選地，所述第一環氧樹脂選自鄰甲酚醛型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、苯酚聯苯烷基型環氧樹脂、三酚基甲烷型多官能環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘酚芳烷基型環氧樹脂、四甲基雙酚f型環氧樹脂和萘環型環氧樹脂中的一種或兩種以上，優選為鄰甲酚醛型環氧樹脂和聯苯型環氧樹脂的混合物；

23、優選地，所述固化劑為酚醛樹脂類固化劑；

24、優選地，所述阻燃劑選自鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、磷-鹵阻燃劑和磷-氮阻燃劑中的一種或兩種以上；

25、優選地，所述固態填料選自結晶型二氧化硅、熔融型二氧化硅、氧化鋁和金屬氮化物中的一種或兩種以上，優選為結晶型二氧化硅和熔融型二氧化硅的混合物；

26、優選地，所述第一偶聯劑選自3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-環氧環己烷基)乙基三甲氧基硅烷、n-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的一種或兩種以上；

27、優選地，所述固化劑選自線型苯酚酚醛樹脂、含有亞苯基骨架的苯酚芳烷基樹脂、含有亞聯苯基骨架的苯酚芳烷基樹脂、三羥基苯基甲烷型多官能酚醛樹脂和萘酚芳烷基型酚醛樹脂中的一種或兩種以上；

28、優選地，所述促進劑為三苯基膦和2-苯基-4-甲基咪唑的混合物。

29、本發明第二方面提供了一種如上所述的環氧樹脂材料的制備方法，該方法包括：將氫氧化物/環氧樹脂混合物、固態填料、著色劑和離子捕捉劑、第一環氧樹脂、固化劑、促進劑、脫模劑、固態應力改性劑和低應力改性劑混合，然后擠出，將得到的擠出產物進行冷卻、粉碎和成型；

30、優選地，采用雙螺桿擠出機進行擠出；

31、優選地，所述擠出的條件包括：溫度為80-140℃，螺桿轉速為50-250rpm。

32、本發明第三方面提供了如上所述的環氧樹脂材料或如上所述的方法制得的環氧樹脂材料在半導體封裝中的應用。

33、本發明提供的半導體封裝用的環氧樹脂材料，通過對原料成分的設計，使該環氧樹脂材料封裝半導體后可以通過msl1分層和可靠性測試，產品質量高；在此基礎上，通過預擠出對氫氧化物進行改性，使得到的環氧樹脂材料連續成模穩定性達到400模以上，較現有的200模封裝水平有大幅度提高，模具和封裝體表面不臟污，不發生粘模拉裂問題，顯示了良好的工藝操作性，提高了生產效率，降低了由于清潤模帶來的成本壓力。