本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂組合物，具體涉及一種環(huán)氧樹脂成型材料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著半導(dǎo)體封裝技術(shù)越來越向著小型化、薄型化、集成化方向發(fā)展，產(chǎn)品面臨的問題也越來越多。在高密度產(chǎn)品封裝中，布線密度急劇增加導(dǎo)致布線間距下降，信號延遲、串音、寄生電感等會顯著影響電信號傳輸速度和清晰度，對配合使用的封裝材料的絕緣性能提出了更高的要求。

2、作為封裝材料，環(huán)氧樹脂成型材料用量很大，市面上封裝的中、低端產(chǎn)品形形色色，在高端產(chǎn)品領(lǐng)域，環(huán)氧樹脂成型材料應(yīng)用占比也越來越高。但是環(huán)氧樹脂成型材料也存在很多缺點，比如漏電流對信號傳輸?shù)挠绊懀謱訉衩艨煽啃缘挠绊憽－h(huán)氧樹脂成型材料一般由環(huán)氧樹脂、固化劑、填料、阻燃劑、應(yīng)力改性劑、促進劑、著色劑等組分混煉預(yù)制，配合不同的模具和封裝工藝與芯片、焊線/bump、基板/框架等組合為功能產(chǎn)品。組分中常用的著色劑一般為炭黑，在滿足產(chǎn)品外觀色度需要的同時因其導(dǎo)電性可能會在后續(xù)應(yīng)用中發(fā)生漏電問題，如炭黑遷移導(dǎo)致的漏電失效。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的環(huán)氧樹脂成型材料作為封裝材料易漏電和分層表現(xiàn)較差的問題，提供一種環(huán)氧樹脂成型材料及其制備方法與應(yīng)用，該環(huán)氧樹脂成型材料一方面可以改善了環(huán)氧塑封料的絕緣性，另一方面由于降低了彈性模量而提高了產(chǎn)品分層可靠性。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種環(huán)氧樹脂成型材料，所述環(huán)氧樹脂成型材料含有環(huán)氧樹脂、固化劑、填料、離子捕捉劑、低應(yīng)力改性劑、偶聯(lián)劑、固化促進劑、脫模劑、阻燃劑和著色劑，其中，所述著色劑為核殼結(jié)構(gòu)的黑色球形二氧化硅。

3、優(yōu)選地，所述黑色球形二氧化硅的密度為2.05-2.2g/cm3，比表面積為1-2cm2/g。

4、優(yōu)選地，所述黑色球形二氧化硅按照以下步驟制備：將球形有機硅酮材料進行預(yù)處理，接著在惰性氣氛下依次進行第一煅燒和第二煅燒。

5、優(yōu)選地，所述預(yù)處理的過程包括：在真空條件下，將所述球形有機硅酮材料在不飽和醇中浸漬，接著取出固相并靜置。

6、優(yōu)選地，所述第二煅燒的溫度高于所述第一煅燒的溫度。

7、優(yōu)選地，所述第二煅燒的溫度與所述第一煅燒的溫度之差為100-800℃。

8、優(yōu)選地，所述第一煅燒的條件包括：程序升溫梯度為1600-2200℃·h，溫度為800-1400℃。

9、優(yōu)選地，所述第二煅燒的條件包括：程序升溫梯度為3000-6250℃·h，溫度為1200-1600℃。

10、優(yōu)選地，有機硅酮材料的粒徑范圍為0.5-10μm。

11、優(yōu)選地，有機硅酮為聚甲基硅酮。

12、優(yōu)選地，所述不飽和醇為異構(gòu)十醇和/或環(huán)丙烷環(huán)辛炔甲醇。

13、優(yōu)選地，所述浸漬的時間為2-3h。

14、優(yōu)選地，所述靜置的時間為4-6h。

15、優(yōu)選地，以所述環(huán)氧樹脂成型材料的總重量為基準，所述環(huán)氧樹脂的含量為2-8wt％，所述固化劑的含量為2-7wt％，所述填料的含量為70-90wt％，所述離子捕捉劑的含量為0.1-1wt％，所述低應(yīng)力改性劑的含量為0.1-1wt％，所述偶聯(lián)劑的含量為0.1-1wt％，所述固化促進劑的含量為0.1-1wt％，所述脫模劑的含量為0.1-2wt％，所述阻燃劑的含量為1-10wt％，所述著色劑的含量為0.1-0.9wt％。

16、優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂為鄰甲酚環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯結(jié)晶環(huán)氧樹脂、雙環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂、苯酚聯(lián)苯烷基型環(huán)氧樹脂、萘酚芳烷基型環(huán)氧樹脂、萘環(huán)型環(huán)氧樹脂、三酚基甲烷型多官能環(huán)氧樹脂和四甲基雙酚f型環(huán)氧樹脂中的至少一種。

17、優(yōu)選地，所述固化劑為苯酚線性酚醛樹脂、含有亞聯(lián)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至少一種。

18、優(yōu)選地，所述填料為二氧化硅微粉。

19、優(yōu)選地，所述離子捕捉劑為陰離子捕捉劑、陽離子捕捉劑和陰-陽復(fù)合離子捕捉劑中的至少一種。

20、優(yōu)選地，所述低應(yīng)力改性劑為聚醚改性聚有機硅、有機硅嵌段共聚物和端羧基丁腈橡膠中的至少一種。

21、優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷和n-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。

22、優(yōu)選地，所述固化促進劑為2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-芐基-2-甲基咪唑、三苯基膦、三苯基膦對苯醌加合物和1,8-二氮雜二環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯中的至少一種。

23、優(yōu)選地，所述脫模劑為巴西棕櫚蠟、蒙旦酸酯蠟、聚乙烯蠟和氧化聚乙烯蠟中的至少一種。

24、優(yōu)選地，所述阻燃劑為三苯基氧膦、聚膦腈、氫氧化鋁和氫氧化鎂中的至少一種。

25、本發(fā)明第二方面提供了一種上述的環(huán)氧樹脂成型材料的制備方法，所述方法包括以下步驟：

26、（1）將環(huán)氧樹脂、固化劑、填料、離子捕捉劑、低應(yīng)力改性劑、偶聯(lián)劑、固化促進劑、脫模劑、阻燃劑和著色劑混合并進行粉碎；

27、（2）將步驟（1）得到的混合物進行熔融混煉或擠出，接著冷卻并進行粉碎。

28、優(yōu)選地，所述熔融混煉的條件包括：溫度為70-90℃，時間為7-15min。

29、本發(fā)明第三方面提供了上述的環(huán)氧樹脂成型材料在半導(dǎo)體封裝中的應(yīng)用。

30、通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明所述的環(huán)氧樹脂成型材料具有較高體積電阻率，呈現(xiàn)出較低的漏電性，且具有較好的力學(xué)性能和流動性，同時在半導(dǎo)體封裝中提高封裝產(chǎn)品的分層可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種環(huán)氧樹脂成型材料，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂成型材料含有環(huán)氧樹脂、固化劑、填料、離子捕捉劑、低應(yīng)力改性劑、偶聯(lián)劑、固化促進劑、脫模劑、阻燃劑和著色劑，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂成型材料，其特征在于，所述黑色球形二氧化硅的密度為2.05-2.2g/cm3，比表面積為1-2cm2/g。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)氧樹脂成型材料，其特征在于，所述黑色球形二氧化硅按照以下步驟制備：將球形有機硅酮材料進行預(yù)處理，接著在惰性氣氛下依次進行第一煅燒和第二煅燒；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)氧樹脂成型材料，其特征在于，有機硅酮材料的粒徑范圍為0.5-10μm；

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的環(huán)氧樹脂成型材料，其特征在于，所述不飽和醇為異構(gòu)十醇和/或環(huán)丙烷環(huán)辛炔甲醇。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)氧樹脂成型材料，其特征在于，所述浸漬的時間為2-3h；和/或

7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的環(huán)氧樹脂成型材料，其特征在于，以所述環(huán)氧樹脂成型材料的總重量為基準，所述環(huán)氧樹脂的含量為2-8wt％，所述固化劑的含量為2-7wt％，所述填料的含量為70-90wt％，所述離子捕捉劑的含量為0.1-1wt％，所述低應(yīng)力改性劑的含量為0.1-1wt％，所述偶聯(lián)劑的含量為0.1-1wt％，所述固化促進劑的含量為0.1-1wt％，所述脫模劑的含量為0.1-2wt％，所述阻燃劑的含量為1-10wt％，所述著色劑的含量為0.1-0.9wt％；

8.一種權(quán)利要求1-7中任意一項所述的環(huán)氧樹脂成型材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述熔融混煉的條件包括：溫度為70-90℃，時間為7-15min。

10.權(quán)利要求1-7中任意一項所述的環(huán)氧樹脂成型材料在半導(dǎo)體封裝中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂組合物技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種環(huán)氧樹脂成型材料及其制備方法與應(yīng)用。所述環(huán)氧樹脂成型材料含有環(huán)氧樹脂、固化劑、填料、離子捕捉劑、低應(yīng)力改性劑、偶聯(lián)劑、固化促進劑、脫模劑、阻燃劑和著色劑，其中，所述著色劑為核殼結(jié)構(gòu)的黑色球形二氧化硅。該環(huán)氧樹脂成型材料一方面可以改善了環(huán)氧塑封料的絕緣性，另一方面由于降低了彈性模量而提高了產(chǎn)品分層可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：丁昇征,李卓,王善學(xué),李海亮,李剛,盧緒奎
受保護的技術(shù)使用者：江蘇中科科化新材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28