[發(fā)明專利]環(huán)氧樹脂-聚馬來酰亞胺復(fù)合半導(dǎo)體封裝材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510381230.1
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN104987666A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉杰
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州洋杰電子有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L79/08;C08L23/06;C08L83/08;C08L83/04;C08L91/06;C08L1/28;C08K5/12;C08K5/098;H01L23/29
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀(jì)昌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子器件封裝材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)氧樹脂-聚馬來酰亞胺復(fù)合半導(dǎo)體封裝材料及其制備方法。

背景技術(shù)

在微電子集成電路以及大功率整流器件中，密集的無數(shù)微小尺寸的元件產(chǎn)生大量熱量，因芯片與封裝材料之間熱膨脹系數(shù)的不匹配而引起的熱應(yīng)力疲勞以及散熱性能不佳而導(dǎo)致的芯片過熱已成為微電子電路和器件的主要失效形式。電子元件的封裝成為了制約系統(tǒng)性能的瓶頸問題。據(jù)估計,30%的芯片計算能力受到封裝材料的限制,其影響已變得和芯片同等重要。所謂封裝是指用基片、底板、外殼來支撐和保護半導(dǎo)體芯片和電子電路,同時起到散熱和/或?qū)щ姷淖饔谩ｋ娮臃庋b材料作為一種底座電子元件,用于承載電子元器件及其相互聯(lián)線,因此封裝材料必須和置于其上的元器件在電學(xué)、物理、化學(xué)性質(zhì)方面保持良好的匹配。塑料電子封裝材料主要以環(huán)氧樹脂、有機硅為主,其次為有機硅環(huán)氧、聚酞亞胺和液晶聚合物等。環(huán)氧樹脂價格便宜、成型工藝簡單、適合大規(guī)模生產(chǎn)、可靠性也較高,因此近來發(fā)展很快。目前國外半導(dǎo)體器件封裝80~90%由環(huán)氧樹脂材料所代替,尤其消費類電子產(chǎn)品的器件封裝幾乎全部采用塑料封裝,其發(fā)展前景十分看好。

電子封裝材料伴隨著電路、電子元器件的產(chǎn)生而產(chǎn)生，其發(fā)展決定著電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。電子封裝材料經(jīng)歷了從金屬材料、陶瓷材料到高分子材料的發(fā)展過程，目前高分子封裝材料已成為電子封裝材料的主體，以環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂和有機硅等熱固性樹脂封裝材料為主，用量占整個電子封裝材料的90%左右，并向著高性能熱塑性高分子電子封裝材料方向發(fā)展。環(huán)氧樹脂等熱固性樹脂電子封裝材料具有價格便宜、成型工藝簡單、工藝成熟、可調(diào)配性好等優(yōu)點，但環(huán)氧樹脂等熱固性樹脂的固有性能使其在加工和應(yīng)用中存在著成型周期長、成型收縮率較大、低溫下使用時易發(fā)生炸裂、脆性大、各種有機添加劑易造成污染、元器件易應(yīng)力損壞，并且不能回收利用，給環(huán)境造成了極大的壓力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種環(huán)氧樹脂-聚馬來酰亞胺復(fù)合半導(dǎo)體封裝材料及其制備方法，聚馬來酰亞胺的加入使復(fù)合材料的沖擊強度有了明顯提高；減小了固化收縮率，提高了尺寸穩(wěn)定性，復(fù)合材料的耐熱，介電性能和導(dǎo)熱性均得到改善。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種環(huán)氧樹脂-聚馬來酰亞胺復(fù)合半導(dǎo)體封裝材料，組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：環(huán)氧樹脂?40~60份，聚馬來酰亞胺?20~30份，聚乙烯?2~5份，氨基硅油?2~6份，聚硅氧烷?3~5份，亞麻酸酯1~4份，氯化石蠟2~4份，羧乙基纖維素1~3份，鄰苯二甲酸二辛酯?1~3份，苯甲酸鈉1.2~3.6份，油基氨基酸鈉1~1.8份，馬來酸酐1.6~2.8份，抗氧劑0.1~0.5份。

所述環(huán)氧樹脂為E44或者E42。

所述抗氧劑為抗氧劑1010或者抗氧劑DLPP。

所述的環(huán)氧樹脂-聚馬來酰亞胺復(fù)合半導(dǎo)體封裝材料，組分及各組分質(zhì)量份數(shù)如下：環(huán)氧樹脂?50份，聚馬來酰亞胺?25份，聚乙烯?3.5份，氨基硅油?4份，聚硅氧烷?4份，亞麻酸酯3份，氯化石蠟3份，羧乙基纖維素2份，鄰苯二甲酸二辛酯?2份，苯甲酸鈉2.4份，油基氨基酸鈉1.4份，馬來酸酐2.2份，抗氧劑0.3份。

所述環(huán)氧樹脂-聚馬來酰亞胺復(fù)合半導(dǎo)體封裝材料的制備方法，將各組分按質(zhì)量比例關(guān)系混合均勻，加入到平板硫化機上模壓成型，制得環(huán)氧樹脂-聚馬來酰亞胺復(fù)合半導(dǎo)體封裝材料；其中制備工藝參數(shù)為：預(yù)固化溫度?80~100℃，模壓壓力?1~5?MPa，溫度?100~110℃保壓?20~40min，隨模具緩慢冷卻，當(dāng)溫度降到?40~60℃時轉(zhuǎn)入干燥箱，115~125℃退火?1~3?小時繼續(xù)固化、去應(yīng)力，自然冷卻至室溫。

制備工藝參數(shù)優(yōu)選為：預(yù)固化溫度?90℃，模壓壓力?3?MPa，溫度?105℃保壓?30min，隨模具緩慢冷卻，當(dāng)溫度降到?50℃時轉(zhuǎn)入干燥箱，120℃退火?2?小時繼續(xù)固化、去應(yīng)力，自然冷卻至室溫。

有益效果：本發(fā)明提供一種環(huán)氧樹脂-聚馬來酰亞胺復(fù)合半導(dǎo)體封裝材料及其制備方法，聚馬來酰亞胺的加入使復(fù)合材料的沖擊強度有了明顯提高；減小了固化收縮率，提高了尺寸穩(wěn)定性，復(fù)合材料的耐熱，介電性能和導(dǎo)熱性均得到改善。具體實施方式

實施例1