[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體封裝用環(huán)氧樹脂組合物的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510922548.6
• 申請日: 2015-12-14
• 公開（公告）號: CN105368003A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王善學(xué);李剛;盧緒奎;李海亮;王繼偉
• 申請（專利權(quán)）人: 科化新材料泰州有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L61/06;C08K13/02;C08K5/3445;C08K3/36;C08K3/22;C08K5/5435
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 盧霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到一種半導(dǎo)體封裝用環(huán)氧樹脂組合物的制備方法，特別涉及到一種可以提高半導(dǎo)體封裝用環(huán)氧樹脂組合物力學(xué)性能和封裝外形良率的制備方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體封裝用環(huán)氧樹脂組合物的組分一般包括環(huán)氧樹脂、固化劑、固化促進(jìn)劑、填料、阻燃劑、脫模劑、偶聯(lián)劑、著色劑、力學(xué)改性劑等等。其中，固化促進(jìn)劑組分可以實(shí)現(xiàn)在高溫條件下加快環(huán)氧樹脂與固化劑的反應(yīng)速度。

半導(dǎo)體封裝用環(huán)氧樹脂組合物的制備方法通常包括原材料混合、擠出混煉、壓片冷卻、粉碎、后混合、成型等工序步驟。在原材料混合步驟，環(huán)氧樹脂組合物的所有組分均已添加完成。而在后續(xù)的擠出混煉工序，環(huán)氧樹脂組合物的各組分需要實(shí)現(xiàn)充分的均勻混合，特別需要實(shí)現(xiàn)填料顆粒的充分分散和樹脂對填料顆粒的充分浸潤與包覆；同時(shí)需要避免形成過度固化的環(huán)氧組合物，以造成在半導(dǎo)體封裝時(shí)由于環(huán)氧組合物中大顆粒物質(zhì)過多而堵塞模具注膠口，形成封裝缺陷。為實(shí)現(xiàn)避免形成過度固化的要求，通常要控制擠出混煉工序的混煉溫度和物料擠出速度，因此對物料充分混煉形成一定的限制，進(jìn)而對環(huán)氧樹脂組合物的力學(xué)性能和封裝良率造成負(fù)面限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服上述不足，提供一種半導(dǎo)體封裝用環(huán)氧樹脂組合物的制備方法，可以提高半導(dǎo)體封裝用環(huán)氧樹脂組合物力學(xué)性能和封裝外形良率。

本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝用環(huán)氧樹脂組合物的制備方法，其原料包括環(huán)氧樹脂、固化劑、固化促進(jìn)劑、填料、阻燃劑、脫模劑、偶聯(lián)劑和著色劑，制備方法包括如下步驟：

第一步：預(yù)留固化促進(jìn)劑，如固化促進(jìn)劑是固體可配制成溶液；

第二步：通過高速攪拌機(jī)將除固化促進(jìn)劑之外的環(huán)氧樹脂組合物各組分物料混合均勻，并傳送至下一步；

第三步：通過單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)將第二步所得的物料熱熔擠出，并傳送至下一步；

第四步：在開煉機(jī)進(jìn)料區(qū)滴加固化促進(jìn)劑或含有固化促進(jìn)劑的溶液，并通過開煉機(jī)將物料混煉均勻；

第五步：物料經(jīng)過下料、壓片、冷卻、粉碎、分篩制成微小顆粒，之后經(jīng)后混合分散均勻獲得性能一致的環(huán)氧樹脂組合物；

所述的第三步中，擠出物料速度200～600kg/h；所述的單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)擠出口物料溫度為90-150℃；

所述的第四步中，在開煉機(jī)進(jìn)料區(qū)滴加固化促進(jìn)劑或含有固化促進(jìn)劑的溶液的滴加速度0.04～3kg/h；

所述的第五步中，粉碎成微小顆粒的粒徑范圍0.2-2mm，后混合時(shí)間20～60min。

本發(fā)明中：

環(huán)氧樹脂在組合物中的重量百分含量為12-14％；固化劑在組合物中的重量百分含量為6-7％；固化促進(jìn)劑在組合物中的重量百分含量為0.02-0.5％；填料在組合物中的重量百分含量為74.3-78.5％；阻燃劑在組合物中的重量百分含量為1.7-2.5％；脫模劑在組合物中的重量百分含量為0.4-0.6％；偶聯(lián)劑在組合物中的重量百分含量為0.6-0.68％；著色劑在組合物中的重量百分含量為0.5-0.7％。

環(huán)氧樹脂為鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂；固化劑為苯酚線性酚醛樹脂；固化促進(jìn)劑為二氮雜二環(huán)和2－甲基咪唑的10wt％水溶液中的一種或兩種；填料選為二氧化硅微粉；阻燃劑為溴代環(huán)氧樹脂和三氧化二銻；脫模劑為巴西棕櫚蠟；偶聯(lián)劑為γ-環(huán)氧丙基丙基醚三甲氧基硅烷；著色劑為炭黑。

在上述技術(shù)方案中，通過預(yù)留固化促進(jìn)劑，使得除固化促進(jìn)劑之外的環(huán)氧樹脂組合物各組分物料在熱熔擠出工序可以獲得更大的加工窗口，實(shí)現(xiàn)更高的混煉溫度和混煉強(qiáng)度，最大程度上實(shí)現(xiàn)填料顆粒的充分分散和樹脂對填料顆粒的充分浸潤與包覆，對于解決環(huán)氧樹脂組合物均勻混煉起到關(guān)鍵的改善作用。此后固化促進(jìn)劑通過在開煉機(jī)上滴加方式得以實(shí)現(xiàn)混煉均勻，后混合工序保證物料微小顆粒充分混合，最終以獲得性能一致的環(huán)氧樹脂組合物。

本發(fā)明制備的環(huán)氧樹脂組合物具備優(yōu)異的力學(xué)性能和封裝外形良率，同時(shí)還具備良好的流動(dòng)性、成型性、阻燃性和可靠性。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但這僅是舉例，并不是對本發(fā)明的限制。

以下為涉及到的各成分及代號：

填料：二氧化硅微粉D1(d50為25μm)

填料：二氧化硅微粉D2(d50為10μm)

填料：二氧化硅微粉D3(d50為5μm)

阻燃劑：溴代環(huán)氧樹脂Z1

阻燃劑：三氧化二銻Z2

著色劑：炭黑T

偶聯(lián)劑：γ-環(huán)氧丙基丙基醚三甲氧基硅烷G

環(huán)氧樹脂：鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂A