[發明專利]環氧樹脂電子封裝材料及用其包封的電子元件

有效

• 申請號: 200710084056.X
• 申請日: 2007-02-13
• 公開（公告）號: CN101245173A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 吳丹平
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: C08L63/02
• 分類號: C08L63/02;C08L63/04;C09K3/10;H01L23/29
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 沙永生

技術領域

本發明涉及電子封裝材料及用其包封的電子元件，更具體地涉及環氧樹脂電子 封裝材料用其包封的電子元件。

背景技術

環氧樹脂具有優良的物理機械性能和電氣性能，被廣泛地應用于涂料、膠粘劑、 電子封裝材料等方面。但作為電子元件封裝材料，常規環氧樹脂封裝材料的耐 熱性和吸濕性還不能滿足目前電子封裝材料的技術要求。近年來，半導體安裝開 始從腳插入型向表面安裝型方向轉變，安裝時的軟焊開裂成為一個大問題。所謂 這種焊裂，就是在安裝時，吸濕的半導體封裝要經受高溫的軟焊浴，在這個過程中， 因吸濕水分子的氣化膨脹而發生焊裂。為了解決這個問題，強烈希望作為封裝材 料主劑的環氧樹脂具有耐熱性和低吸水性。

對于目前的半導體封裝行業，尤其是正在迅猛發展的中國半導體封裝行業 來說，亟待開發實用、性價比高、耐吸濕性和耐熱性高的環氧樹脂電子封裝材 料及其制造方法。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種實用、性價比高、耐吸濕性和耐熱性高的環氧 樹脂電子封裝材料，該材料由如下組分組成：

a)25～50重量％環氧樹脂，

b)0.5～5重量％納米二氧化硅顆粒，

c)35～55重量％無機填料，

d)10～25重量％環氧樹脂固化劑，和

e)0～25重量％選自阻燃劑、流平劑、催化劑和顏料的至少一種組分，以 組分a)～d)的總重量為基準。

本發明的另一個目的是提供一種上述環氧樹脂電子封裝材料的制造方法， 該方法包括：

i)將納米二氧化硅顆粒先均勻分散在環氧樹脂中，和

ii)將上述環氧樹脂與納米二氧化硅顆粒的混合物與無機填料、環氧樹 脂固化劑和選自阻燃劑、流平劑、催化劑和顏料的至少一種組分熔融混合。

本發明的再一個目的是提供用本發明的環氧樹脂電子封裝材料包封的電子 元件。

本發明通過將納米二氧化硅顆粒均勻地分散在常規的環氧樹脂電子封裝材 料中，大大地提高了環氧樹脂電子封裝材料的耐熱性和耐吸水性，從而使改性 后的環氧樹脂能滿足電子封裝行業的各種技術要求。

附圖說明

圖1是用本發明環氧樹脂電子封裝材料封裝的電阻片的示意圖。

圖2表示本發明的環氧樹脂電子封裝材料與未加入納米二氧化硅顆粒的環氧 樹脂電子封裝材料的玻璃化轉變溫度曲線。

具體實施方式

本發明的環氧樹脂電子封裝材料由如下組分組成：a)25～50重量％環氧樹 脂，b)0.5～5重量％納米二氧化硅顆粒，c)35～55重量％無機填料，d)10～ 25重量％環氧樹脂固化劑，和e)0～25重量％選自阻燃劑、流平劑、催化劑和 顏料的至少一種組分，以組分a)～d)的總重量為基準。

本發明中所用的環氧樹脂是電子封裝材料中常用的環氧樹脂，優選選自雙 酚A型環氧樹脂、酚醛改性環氧樹脂和它們的混合物，更優選是雙酚A型環氧 樹脂和酚醛改性環氧樹的混合物。雙酚A型環氧樹脂與酚醛改性環氧樹的重量 比優選為6-8:2-4，更優選為7:3。

雙酚A型環氧樹脂例如是普通雙酚A型環氧樹脂，優選具有雙酚A型結構 的兩端環氧基團結構的環氧樹脂，又稱為雙酚A二縮水甘油醚，縮寫為 DGEBPA，環氧當量在500～600g/eq左右，軟化點在80～90℃左右，150℃下熔 融粘度為400～950mPa.s左右。例如是陶氏化學的DER671、Huntsman的 GT-7071或GT-7072，Kukdo公司的KD-211G等。

酚醛改性環氧樹脂，簡稱EPN，優選由熱塑性線型酚醛樹脂和環氧氯丙烷 在堿性條件下縮聚而成，環氧當量在500～600g/eq左右，軟化點90～100℃， 150℃下的熔融粘度為2000～4000mPa.s。例如是陶氏化學的DER642U， Huntsman的GT-7220等。

在本發明的環氧樹脂電子封裝材料中，環氧樹脂的含量優選為30～45重量 ％，更優選為35～40重量％，以組分a)～d)的總重量為基準。

本發明中所用的納米二氧化硅的粒度優選為20～50納米，更優選為30～ 40納米。

在本發明的環氧樹脂電子封裝材料中，納米二氧化硅的含量優選為0.5～3 重量％，更優選為0.8～1.5重量％，以組分a)～d)的總重量為基準。