[發(fā)明專利]一種高介電環(huán)氧塑封料及其制備方法和應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2016-08-11
• 公開（公告）號: CN106280281B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫蓉;朱朋莉;李剛;趙濤
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: C08L63/04
• 分類號: C08L63/04;C08L91/06;C08L63/00;C08L61/06;C08L23/06;C08K13/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K7/18;C08K3/36;C08K5/5425;C08K5/12;C08K3/22
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• 代理人: 姚亮

本發(fā)明涉及一種高介電環(huán)氧塑封料及其制備方法和應(yīng)用。以該高介電環(huán)氧塑封料的總重量為100％計，該高介電環(huán)氧塑封料的原料組成包括：高介電填料30％?70％、環(huán)氧樹脂10％?50％、酚醛樹脂10％?50％、固化劑10％?20％、促進(jìn)劑0.1％?0.5％、偶聯(lián)劑0.1％?1％、增韌劑1％?10％、脫模劑0.1％?0.5％和阻燃劑1％?10％，各組分的百分比之和為100％。該高介電環(huán)氧塑封料不僅具有傳統(tǒng)塑封料的低膨脹系數(shù)、低應(yīng)力特點，而且介電常數(shù)高、介電損耗較小、介電性能頻率穩(wěn)定性好，可用于指紋傳感器封裝領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于指紋傳感器感應(yīng)層的高介電環(huán)氧塑封料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

越來越多的移動設(shè)備(包括智能手機)預(yù)計將嵌入指紋識別功能。由于藍(lán)寶石玻璃具有高介電常數(shù)，因此廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有電容式指紋識別傳感器封裝的指紋接觸部分，然而藍(lán)寶石玻璃存在難以讓傳感器封裝更小、更纖薄、制造流程復(fù)雜度高的缺點，因此限制了其傳感器靈敏度和封裝性能的提升，而高介電常數(shù)的環(huán)氧樹脂塑封料提供了另一種指紋傳感器的封裝途徑，通過普通的IC封裝工藝在指紋識別芯片表面形成一層堅固的勻質(zhì)介電質(zhì)保護層，起到增益放大電容信號的作用，該材料能夠在減小指紋識別傳感器的封裝尺寸和厚度的同時依然能夠保持指紋傳感器優(yōu)秀的分辨率和靈敏度。另外這種塑封料在滿足高介電低損耗的同時，還要具有較低的熱膨脹系數(shù)，以減小芯片、基板和塑封料之間熱膨脹系數(shù)差異帶來的界面應(yīng)力，增加塑封器件的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于指紋傳感器感應(yīng)層的高介電環(huán)氧塑封料，該高介電環(huán)氧塑封料不僅具有傳統(tǒng)塑封料的低膨脹系數(shù)、低應(yīng)力特點，而且介電常數(shù)高、介電損耗較小、介電性能頻率穩(wěn)定性好，可用于指紋傳感器封裝領(lǐng)域。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種高介電環(huán)氧塑封料。以該高介電環(huán)氧塑封料的總重量為100％計，其原料組成包括：

高介電填料(介電常數(shù)為10-1000)30％-70％、環(huán)氧樹脂10％-50％、酚醛樹脂10％-50％、固化劑10％-20％、促進(jìn)劑0.1％-0.5％、偶聯(lián)劑0.1％-1％、增韌劑1％-10％、脫模劑0.1％-0.5％和阻燃劑1％-10％，各組分的百分比之和為100％。

在上述高介電環(huán)氧塑封料中，優(yōu)選地，所述高介電填料是通過以下步驟制備的：將二氧化硅(優(yōu)選為低介電二氧化硅，介電常數(shù)為0.5-10)分散在水和乙醇的溶液中，加入鋇前驅(qū)體和鈦前驅(qū)體進(jìn)行水熱反應(yīng)，得到沉淀，將沉淀進(jìn)行洗滌、烘干后得到所述高介電填料。

在上述高介電環(huán)氧塑封料中，優(yōu)選地，所述二氧化硅是粒徑為50nm-20μm的球形二氧化硅，優(yōu)選地，粒徑為500nm-5μm。

在上述高介電環(huán)氧塑封料中，優(yōu)選地，所述鋇前驅(qū)體為氫氧化鋇、硝酸鋇、醋酸鋇、氯化鋇中的一種或幾種；所述鈦前驅(qū)體為鈦酸四丁酯、二氧化鈦中的一種或兩種。

在上述高介電環(huán)氧塑封料中，優(yōu)選地，所述鋇前驅(qū)體和鈦前驅(qū)體摩爾比為(1.5-1.0)：1，二氧化硅與鈦酸鋇的摩爾比為1：(0.1-1)。

在上述高介電環(huán)氧塑封料中，優(yōu)選地，所述水熱反應(yīng)的反應(yīng)溫度為100-250℃，優(yōu)選為100-150℃；反應(yīng)時間為1-10h，優(yōu)選為2-5h。

在上述高介電環(huán)氧塑封料中，優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂為環(huán)己烷-1,2-二羧酸二縮水甘油酯、雙酚A型環(huán)氧樹脂E44、雙酚S型環(huán)氧樹脂、3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯中的一種或幾種的混合；

在上述高介電環(huán)氧塑封料中，優(yōu)選地，所述酚醛樹脂為鄰甲酚醛樹脂、甲酚甲醛環(huán)氧樹脂、叔辛基酚醛樹脂中的一種或幾種的混合；

在上述高介電環(huán)氧塑封料中，優(yōu)選地，所述固化劑為四氫苯酐、酚醛樹脂、雙氰胺、4,4-二氨基二環(huán)己基甲烷中的一種或幾種的混合，優(yōu)選地，酚醛樹脂的分子量為100-2000；