[發明專利]一種氮化硼有機硅電子封裝材料制備方法

在審

• 申請號: 201710567732.2
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107316845A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 蘇州南爾材料科技有限公司
• 主分類號: H01L23/29
• 分類號: H01L23/29
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電子器件制造領域，具體涉及一種氮化硼有機硅電子封裝材料制備方法。

背景技術

隨著微電子集成技術和組裝技術的快速發展，電子器件的體積越來越小。電子器件加工過程中，經常需要采用合適的方式予以封裝。

由于電子封裝材料對電子器件的可靠性和使用壽命有重要的影響，近年來電子封裝材料的研究受到了越來越多的關注。電子封裝材料是用于承載電子元器件及其相互聯線，起機械支撐、密封環境保護、信號專遞等作用的基體材料。

聚合物基導電復合材料中的導電填料組分一般為炭黑、炭黑、金屬及其化合物的纖維、微粒和納米顆粒，它們作為填料分散于以聚合物為基體的材料中，常見的聚合物基體包括聚烯烴、樹脂類物質等。這種聚合物基導電復合材料既具有導電組分的電學特性，同時又具有聚合物材料可拉伸、可變形、柔性和塑性好等特點，因此，二者的結合實現了優勢互補，擴展了其在各自領域的應用范圍。

由于集成電路的集成度迅猛增加，導致芯片發熱量急劇上升，使得芯片壽命下降。據報道，溫度每升高10℃，因GaAs或Si半導體芯片壽命的縮短而產生的失效就為原來的3倍。其原因是因為在微電子集成電路以及大功率整流器件中，材料之間散熱性能不佳而導致的熱疲勞以及熱膨脹系數不匹配而引起的熱應力造成的。解決該問題的關鍵是制備一種各方面性能優良的封裝材料。

氟硅化合物的介電常數和極化因子很小，且分子空間結構穩定，對碳碳鍵具有很好的紫外屏蔽作用。此前國內外主要報道了含氟材料應用于織物的封裝，但有關在電子器件封裝上的應用并不多見。

發明內容

本發明提供一種氮化硼有機硅電子封裝材料制備方法，所述電子封裝材料中的碳化物體積百分比占較高，使得所得產品導電性能優良、柔性好、可塑性強；所述制備方法還在所述電子封裝材料中摻雜氮化硼納米片，使得封裝材料具有良好的分散性、相容性和耐熱性；所述制備方法通過在制備過程中引入改性乙烯基聚硅氧烷，使得封裝材料具有較好的耐紫外輻射性能和熱性能。

為了實現上述目的，本發明提供了一種氮化硼有機硅電子封裝材料制備方法，該方法包括如下步驟：

（1）制備復合碳材料粉體

炭黑預處理，在納米炭黑粉中摻入氟化鈉，并加入金屬催化劑，混勻，在惰性氣體保護下在600-650℃加熱，加熱時間控制在10-15min，將氟化鈉固定在納米炭黑粉表面上；

納米碳纖維預處理，將納米碳纖維用濃硫酸與高錳酸鉀進行混合酸氧化，經超聲劇烈攪拌之后，得到羧基化的納米碳纖維，加入表面處理劑，在150-200℃加熱處理10-15min，在氮氣和氦氣的混合氣體保護下在400-450℃加熱30-45min，得到預處理的納米碳纖維材料；

將預處理的炭黑和預處理的納米碳纖維置于容器內，用150-250份異丙醇溶解，用強力混合器共混，然后再用超聲波分散儀進行超聲分散，超聲頻率為25-30kHz，時間為1-2h，形成均質的納米碳導電纖維材料溶液；

將得到的納米碳導電纖維材料溶液與化學共混物進行化學共混，所述化學共混物為聚氯乙烯，所述化學共混物的質量分數占原溶液的25-30％，用靜電紡絲法制備出復合碳材料，球磨粉碎得到復合碳材料粉體；

（2）制備氮化硼納米片

將氮化硼粉末加入到DMF溶液中混合均勻，然后在 離心機中離心，去掉底部未剝離的氮化硼粉末，收集上層的混合溶液，然后去除溶劑，在真空烘箱中進行干燥，獲得氮化硼納米片；

（3）制備改性乙烯基聚硅氧烷

將45-50份的乙烯基聚硅氧烷和偶聯劑加入到密閉的四口燒瓶中，常溫下均勻攪拌1-2h后升溫至55-65℃，邊攪拌邊滴加溶有3-3.2份含氟甲基丙烯酸庚酯單體和3-3.5份催化劑的乙二醇混合液，反應3-4h后繼續攪拌直至溶液透明無分層現象存在；降溫至28-30℃，減壓蒸餾除去甲苯溶劑并保溫1.5-2h，然后冷卻至室溫，真空脫泡后密封保存；

（4）按照如下重量份配料:

上述復合碳材料粉體11-13份

上述氮化硼納米片3-5份

上述改性乙烯基聚硅氧烷1-3份

正硅酸乙酯2-5份

氟硅酸鈉6-9份

聚羥基乙酸1-1.5份

環氧樹脂20-24份

鎳粉0.5-1份

含氫硅油交聯劑2-4份；

（5）按上述組分按比例混合均勻，加熱攪拌至混合均勻，將混合物在真空脫泡機中進行脫泡，脫泡時間為5-7h；