[發(fā)明專(zhuān)利]一種電子封裝用環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210159259.1
• 申請(qǐng)日: 2012-05-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103421279A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁全青;謝廣超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 漢高華威電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L63/04
• 分類(lèi)號(hào): C08L63/04;C08L63/00;C08L63/02;C08L61/08;C08L61/06;C08K13/02;C08K3/36;C08K3/22;C08K3/34;C08K5/3492;C08K3/04;C09K3/10
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子封裝用材料的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有高導(dǎo)熱性能的環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其制備方法。

背景技術(shù)

環(huán)氧模塑料用于半導(dǎo)體封裝，該封裝材料需具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能。隨著電子封裝行業(yè)的發(fā)展，封裝技術(shù)日趨成熟，全包封形式的封裝如表面貼裝SOP(Small?Outline?Package)16對(duì)封裝材料散熱性的要求也越來(lái)越高。通常，環(huán)氧模塑料選用熔融型和結(jié)晶型的二氧化硅作為填料，并通過(guò)增加結(jié)晶型二氧化硅的比例來(lái)提高環(huán)氧模塑料的導(dǎo)熱性能。但是僅僅依靠增加結(jié)晶型二氧化硅的含量并不能完全滿足微電子封裝中對(duì)封裝材料的散熱要求，因此需要選用新型的填料對(duì)環(huán)氧模塑料的導(dǎo)熱性進(jìn)行改善。

環(huán)氧模塑料的主要組分為環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂和填料。通常，環(huán)氧模塑料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.5-2.0W/m·K，其中，環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑反應(yīng)后的交聯(lián)產(chǎn)物的導(dǎo)熱系數(shù)為0.13－0.26W/m·K，熔融型二氧化硅的導(dǎo)熱系數(shù)約為1.5W/m·K，結(jié)晶型二氧化硅的導(dǎo)熱系數(shù)約為14W/m·K。而氧化鋁的導(dǎo)熱系數(shù)約為30W/m·K，碳化硅的導(dǎo)熱系數(shù)約為80W/m·K。使用氧化鋁和碳化硅作為填料，可大幅提高環(huán)氧模塑料的導(dǎo)熱系數(shù)，從而大幅提高封裝后器件的散熱性。

電子封裝領(lǐng)域中使用的環(huán)氧模塑料除導(dǎo)熱性能，還需要滿足電性能及材料加工性能。本發(fā)明中高導(dǎo)熱環(huán)氧模塑料在提高導(dǎo)熱性能的同時(shí)，能保持材料的其他相關(guān)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有高導(dǎo)熱系數(shù)的環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其制備方法，用于全包封形式的大功率電子器件的封裝。上述環(huán)氧樹(shù)脂組合物在固化后具有良好的導(dǎo)熱性能（導(dǎo)熱系數(shù)不低于2.7W/m·K）。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，選用結(jié)晶型二氧化硅混合氧化鋁和碳化硅作為環(huán)氧樹(shù)脂組合物中的重要組分之一即填料。

????本發(fā)明提供的環(huán)氧樹(shù)脂組合物的主要成分按重量份數(shù)計(jì)如下：

上表中所述的重量份數(shù)基于環(huán)氧樹(shù)脂組合物的總重量。

采用球磨機(jī)將上述部分大顆粒物質(zhì)球磨細(xì)化，再用高速攪拌機(jī)將上述物質(zhì)高速攪拌混合，使用單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)將混合后的產(chǎn)物加熱和混合，再將經(jīng)混合的產(chǎn)物冷卻并粉碎。即可得到本發(fā)明的終產(chǎn)物。

通過(guò)用本發(fā)明的環(huán)氧模塑料封裝電子元件，可以使用模塑方法使之固化和模塑，諸如傳遞成型法，壓縮模塑法和注塑成型法。

本發(fā)明所得到的環(huán)氧模塑料具有以下特點(diǎn)：高的熱導(dǎo)系數(shù)，固化后的產(chǎn)物具有2.7W/m·K以上的導(dǎo)熱系數(shù)，可用于各種全包封的大功率器件封裝形式，在電子封裝領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。

實(shí)施例1

將8份鄰甲酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂，6份苯酚酚醛清漆型樹(shù)脂，0.3份咪唑衍生物催化劑，70份平均粒徑在20微米的結(jié)晶型二氧化硅，10.4份平均粒徑在12微米氧化鋁，3份氧化鋅阻燃劑，1份偶聯(lián)劑，1份脫模劑，0.3份炭黑，使用高速攪拌機(jī)攪拌均勻后，放入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行加熱混合，將混合后的產(chǎn)物冷卻粉碎，得到產(chǎn)品并測(cè)試其性能，產(chǎn)品性能列于表1中。

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實(shí)施例2??

將8.4份鄰甲酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂，6.1份苯酚酚醛清漆型樹(shù)脂，0.3份咪唑衍生物催化劑，68份平均粒徑在25微米的結(jié)晶型二氧化硅，11.9份平均粒徑在12微米氧化鋁，3份氧化鋅阻燃劑，1份偶聯(lián)劑，1份脫模劑，0.3份炭黑，使用高速攪拌機(jī)攪拌均勻后，放入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行加熱混合，將混合后的產(chǎn)物冷卻粉碎，得到產(chǎn)品并測(cè)試其性能，產(chǎn)品性能列于表1中。

實(shí)施例3

將9份鄰甲酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂，6.6份苯酚酚醛清漆型樹(shù)脂，0.3份咪唑衍生物催化劑，66.8份平均粒徑在20微米的結(jié)晶型二氧化硅，10份平均粒徑在12微米氧化鋁，2份平均粒徑在0.8微米的碳化硅，3份氧化鋅阻燃劑，1份偶聯(lián)劑，1份脫模劑，0.3份炭黑，使用高速攪拌機(jī)攪拌均勻后，放入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行加熱混合，將混合后的產(chǎn)物冷卻粉碎，得到產(chǎn)品并測(cè)試其性能，產(chǎn)品性能列于表1中。

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實(shí)施例4??