[發(fā)明專利]一種半導體封裝用高導熱低應(yīng)力環(huán)氧塑封料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911338577.2
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111073217B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李卓;李海亮;李剛;王善學;盧緒奎
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科化新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L61/06;C08K13/04;C08K7/18;C08K3/36;C08K3/22;C08K3/28;C08K3/04;C08K3/38;C09K5/14
• 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

本發(fā)明提供了一種半導體封裝用高導熱低應(yīng)力環(huán)氧塑封料，環(huán)氧樹脂10?90重量份，固化劑酚醛樹脂20?70重量份，大粒徑導熱填料300?800重量份，小粒徑導熱填料20?200重量份，離子捕捉劑2?15重量份，低應(yīng)力改性劑0.5?5重量份，偶聯(lián)劑0.1?3重量份，促進劑0.1?5重量份，脫模劑0.1?5重量份，阻燃劑1?8重量份，著色劑0.1?5重量份。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明環(huán)氧塑封料的主要優(yōu)點是：（1）環(huán)氧塑封料具有極高的導熱性能，導熱系數(shù)可以達到3.5W/m·K以上；（2）環(huán)氧塑封料封裝外觀及封裝操作性良好，無氣孔、砂眼、粘模等現(xiàn)象發(fā)生；（3）環(huán)氧塑封料可靠性高，具有較低的應(yīng)力和線膨脹系數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導體封裝用高導熱低應(yīng)力環(huán)氧塑封料，屬于電子封裝領(lǐng)域。

背景技術(shù)

環(huán)氧樹脂作為主體樹脂和固化劑在固化促進劑的作用下高溫固化，其中環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂的組合是當今電子塑封料的主流，在上述材料中，輔以二氧化硅、碳酸鈣等無機填料，以及阻燃劑和各種助劑，就能制備滿足電子封裝需求的塑封材料。環(huán)氧塑封料有許多有益的性能，普遍應(yīng)用在電子封裝領(lǐng)域。

然而，普通環(huán)氧塑封料的導熱率很低，為了滿足越來越多的大功率元器件散熱需求，保證電子產(chǎn)品的工作可靠性，就必須對環(huán)氧樹脂改性以提高其熱導率。

已有的研究表明，塑封料導熱性能的提高主要取決于導熱填料的種類、含量等。

華海誠科在中國專利CN102911479A中公開了一種適合于全包封器件的環(huán)氧樹脂組合物，該組合物通過添加結(jié)晶型二氧化硅微粉，可以得到導熱系數(shù)為2.2W/m·K的環(huán)氧塑封料。

江蘇中鵬在中國專利CN105440588B中公開了一種高導熱模塑型環(huán)氧底填料及其制備方法，該組合物通過添加球形導熱填料，可以得到導熱系數(shù)最高為3.3W/m·K的組合物。

但是，目前大部分的研究結(jié)果所得導熱系數(shù)都在3.5W/m·K以下，這些研究結(jié)果表明，僅僅通過簡單添加高導熱粉末，難以在樹脂中形成優(yōu)異的導熱網(wǎng)絡(luò)，難以進一步提高材料導熱性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種半導體封裝用高導熱低應(yīng)力環(huán)氧塑封料。

發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，通過對導熱填料的顆粒大小及形狀進行設(shè)計，用不同種類、不同形狀尺寸的導熱填料填充環(huán)氧樹脂，在較高填充量下，可以在環(huán)氧樹脂中形成點-面式接觸導熱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不僅可以提高環(huán)氧塑封料的導熱性能，同時可以有效地降低塑封料的熱膨脹系數(shù)，進一步提高可靠性。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題本是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種半導體封裝用高導熱低應(yīng)力環(huán)氧塑封料，含有如下組分：環(huán)氧樹脂10-90重量份，固化劑酚醛樹脂20-70重量份，大粒徑導熱填料300-800重量份，小粒徑導熱填料20-200重量份，離子捕捉劑2-15重量份，低應(yīng)力改性劑0.5-5重量份，偶聯(lián)劑0.1-3重量份，促進劑0.1-5重量份，脫模劑0.1-5重量份，阻燃劑1-8重量份，著色劑0.1-5重量份。

其中，

所述環(huán)氧樹脂為鄰甲酚環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、芳烷基型環(huán)氧樹脂、酯環(huán)型環(huán)氧樹脂、雜環(huán)型環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂、萘環(huán)型環(huán)氧樹脂、多官能團型環(huán)氧樹脂中的一種或幾種。

所述的固化劑選自線性酚醛樹脂、聯(lián)苯型酚醛樹脂、萘型酚醛樹脂或芳烷基苯酚型酚醛樹脂中的一種或幾種。

所述導熱填料選自鈍角型二氧化硅、金屬氧化物、金屬氮化物、碳化硅、氮化硅、氮化硼、石墨烯的一種或幾種復合。

特別地，