[發明專利]一種電子封裝材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010870982.5
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111961314A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 陸寧;海玉龍;李萌虎;楊春雷;鐘國華
• 申請（專利權）人: 深圳先進電子材料國際創新研究院
• 主分類號: C08L63/04
• 分類號: C08L63/04;C08L63/00;H01L23/29;H01L23/373
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 李玉娜

本發明公開了一種電子封裝材料及其制備方法和應用，所述電子封裝材料包括環氧樹脂、固化劑、固化促進劑，所述環氧樹脂、固化劑和固化促進劑混合固化后得到環氧化合物，所述環氧化合物為本發明電子封裝材料與Cu之間通過形成環氧化合物形成互通良好的導熱網絡，建立了聲子共振通道(界面)，界面高熱阻效應得到實質的解決。

技術領域

本發明屬于封裝材料技術領域，涉及一種電子封裝材料及其制備方法和應用。

背景技術

隨著各種電子產品向更小、更輕、更薄及多功能化發展，集成電路器件的集成度也越來越高，這也是未來電子產業的發展趨勢。大規模的集成電路需要極高密度的電子器件，這必然會引起器件在工作時發熱密度的上升，從而提高整個系統的工作溫度。而長期的高溫工作狀態將會極大的降低電子元器件(芯片)的穩定性、可靠性及壽命。

電子元器件(芯片)散熱，尤其是電子元器件(芯片)結構中無機金屬材料/高分子聚合物的界面散熱，是直接影響到電子元器件的穩定性、可靠性和壽命的核心問題。環氧樹脂因質量輕、絕緣性好等優良的性能常被用作電子封裝材料，目前硅芯片器件中的Epoxy/Cu界面存在散熱熱阻過大的問題，雖然現有的技術將高導熱填料與環氧樹脂進行復合進而提高導熱性，但環氧樹脂基復合材料與Cu之間仍然難于形成互通良好的導熱網絡，聚合物基復合材料與無機金屬材料之間的聲子共振通道(界面)仍未建立好，界面高熱阻效應仍未得到實質的解決。因此，開發一種電子封裝材料從根本上解決Cu/Epoxy界面散熱的問題是很有必要的。

發明內容

為了解決上述背景技術中所提出的問題，本發明的目的在于提供一種電子封裝材料及其制備方法和應用。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：一方面，本發明提供了一種環氧化合物在降低界面熱阻中的應用，所述環氧化合物為

進一步地，所述環氧化合物在降低Epoxy/Cu界面熱阻中的應用。

進一步地，所述環氧化合物與Cu之間形成Cu-O離子鍵，所述Cu-O離子鍵的形成產生的電荷轉移將會削弱環氧分子的熱阻從而導致環氧分子本身的熱導增強。

進一步地，所述環氧化合物的制備方法為：將環氧樹脂、固化劑和固化促進劑混合后進行固化得到環氧化合物；

優選地，所述的制備所用的環氧樹脂為鄰甲酚酚醛環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂，優選地，所述鄰甲酚酚醛環氧樹脂為鄰甲酚酚醛環氧樹脂-E45型，所述雙酚F型環氧樹脂為雙酚F型環氧樹脂-E51型；優選地，所述固化劑選自甲基六氫苯酐、順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐中的至少一種；優選地，所述固化促進劑選自N,N-二甲基芐胺、2.4.6-三(二甲胺基甲基)苯酚中的至少一種；優選地，所述環氧樹脂、固化劑、固化促進劑的質量比為100:100～110:1，更優選為100：105：1；優選地，所述固化的溫度程序為：30℃經過20min加熱到120℃，120℃恒溫保持3h，再經過10min加熱到140℃，140℃恒溫保持3h，再經過10min加熱到160℃，160℃恒溫保持4h，最后經過8h降溫到30℃；

優選地，所述的制備所用的環氧樹脂為鄰甲酚酚醛環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂，優選地，所述鄰甲酚酚醛環氧樹脂為鄰甲酚酚醛環氧樹脂-E45型，所述雙酚F型環氧樹脂為雙酚F型環氧樹脂-E51型；優選地，所述固化劑選自甲基六氫苯酐、順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐中的至少一種；優選地，固化促進劑選自N,N-二甲基芐胺、2.4.6-三(二甲胺基甲基)苯酚中的至少一種；優選地，所述地，所述環氧樹脂、固化劑、固化促進劑的質量比為100:100～110:1，更優選為100：105：1；優選地，所述固化的溫度程序為：30℃經過20min加熱到75～80℃，然后恒溫保持3h，再經過10min加熱到100～120℃，再恒溫保持3h，再經過10min加熱到140℃，140℃恒溫繼續保持4h，最后經過8h降溫到30℃；