[發(fā)明專利]半導(dǎo)體封裝用的環(huán)氧樹脂組合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110318547.2
• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN102432980A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉紅杰;譚偉
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇華海誠科新材料有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08G59/62;C08G59/20;H01L23/29
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 劉喜蓮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹脂組合物，尤其是涉及一種適合做小外形封裝（SOP）和方形扁平封裝（QFP）的半導(dǎo)體封裝用的環(huán)氧樹脂組合物；本發(fā)明還涉及前述環(huán)氧樹脂組合物的制備方法。

背景技術(shù)

環(huán)氧樹脂以其固有的低收縮率、良好的粘結(jié)性、電氣絕緣以及耐化學(xué)品等突出的優(yōu)點，使其在電子元器件封裝和電氣絕緣材料的制作方面成為不可缺少的材料。環(huán)氧模塑料是以環(huán)氧樹脂為主要成分，上世紀(jì)60年代起源于美國（Hysol），后發(fā)揚光大于日本，現(xiàn)在中國是快速崛起的世界EMC大國。同時由于與金屬和陶瓷材料相比具有成本低、操作靈活、方便大規(guī)模生產(chǎn)等特點，占據(jù)了整個電子封裝材料的97%?的市場。

隨著人們環(huán)保意識的增強，對環(huán)氧模塑料也提出了環(huán)保的要求，具體表現(xiàn)在：一要經(jīng)得起260℃無鉛工藝條件的考驗，由于自然界中的酸雨會把焊錫中的含鉛材質(zhì)溶解出來，經(jīng)由食物及飲水鉛會在人體內(nèi)積累，引起重金屬污染、進(jìn)而危害到人體健康。因此含鉛助劑也成為歐盟WEEE嚴(yán)禁使用的品種，而傳統(tǒng)的含鉛焊料也因此被包含在了禁用品種之中。在符合環(huán)保需求下，無鉛焊料的開發(fā)已成為必然趨勢。目前開發(fā)的無鉛焊料的熔點相對較高，因此再回流焊峰值溫度也從目前含鉛焊料的230～245℃升高到250～265℃。這就對環(huán)氧塑封料的可靠性提出了更高的要求；二是要從非環(huán)保向環(huán)保過渡，要求無溴、無銻等。作為半導(dǎo)體塑封材料，環(huán)氧樹脂組合物的阻燃性能要求UL-94V-0的國家標(biāo)準(zhǔn)，而目前業(yè)內(nèi)所使用的阻燃劑絕大多數(shù)是鹵素衍生物或含銻阻燃劑等，由于這些物質(zhì)在燃燒時會產(chǎn)生二嗯英(dioxin)、苯并呋喃(benzofuran)等有毒氣體，可能引起人體新陳代謝失常或?qū)е掳┌Y；另一方面處理或回收這些含鹵廢料也相當(dāng)困難。因此含鹵阻燃劑的使用受到了很大限制。歐盟早在2000年6月就已完成了電氣及電子設(shè)備廢棄物處理法第5版修正草案，對無鹵環(huán)保電子材料加以規(guī)范，明確規(guī)定多溴聯(lián)苯(PBB)以及多溴聯(lián)苯醚(PBDE)等化學(xué)物質(zhì)2008年1月1日禁止使用。因此環(huán)氧樹脂組合物的環(huán)保化也勢在必行。

與此同時，隨著半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展，電子封裝的結(jié)構(gòu)也有早期的通孔安裝的封裝形式，如雙列式封裝（DIP）、單列式封裝（SIP/SIP）、圓形封裝（CAN）及針柵陣列封裝（PGA）等，發(fā)展到表面貼裝式的四邊引線扁平封裝（QFP）、小外形封裝（SOP/SOJ），縮小型封裝（SSOP）、薄形小外形封裝（TSOP）、無引線片式載體（LCC）、球柵陣列封裝等以及更高級直接粘結(jié)式的芯片直接焊接（COB）、帶式載帶封裝（TCP）等，而以芯片尺寸級封裝、三維疊層封裝以及全硅圓片型封裝的新型封裝工藝也正逐步登陸市場。

其中，SOP和QFP作為中高端市場的主流，在封裝工藝與市場日趨成熟的條件下，競爭也日益激烈，不僅僅要求環(huán)氧模塑料要滿足260℃的回流焊條件，使用環(huán)保阻燃劑等，低成本已經(jīng)成為參與競爭的的必不可少的砝碼。因此開發(fā)低成本、綠色環(huán)保高可靠性的環(huán)氧樹脂組合物勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的半導(dǎo)體封裝用環(huán)氧樹脂組合物，該環(huán)氧樹脂組合物具有低成本、無鹵無銻綠色環(huán)保以及耐260℃回流焊的高可靠性能。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明是一種半導(dǎo)體封裝用的環(huán)氧樹脂組合物，它包括：環(huán)氧樹脂、固化劑、固化劑促進(jìn)劑和無機(jī)填料；其特點是：所述的環(huán)氧樹脂為含有下述式（1）與/或式（2）所述的環(huán)氧樹脂：?

?

?式（1）

式（2）

其中：n是1-12的正整數(shù)；

所述的環(huán)氧樹脂的重量占環(huán)氧樹脂組合物總重量的1-25%；

所述固化劑為酚醛樹脂，它含有式（6）所述的酚醛樹脂，或者還含有式（3）、式（4）、式（5）所代表的酚醛樹脂中的一種或多種：

????????????????????????

式（3）

??????????????????????????????????

式（4）

????

?式（5）

式（6）

其中m，n均為1-12的正整數(shù)；

所述的固化劑的重量占環(huán)氧樹脂組合物總重量的1-25%；

它還含有帶環(huán)氧官能團(tuán)的液態(tài)丁腈橡膠ETBN，所述的帶環(huán)氧官能團(tuán)的液態(tài)丁腈橡膠ETBN的重量占環(huán)氧樹脂組合物總重量的0.3-2.5%；