[發(fā)明專利]一種高介電低損耗高導熱絕緣型環(huán)氧塑封料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN112852107A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 虞家楨;謝磊;鄒婷婷;錢鵬菲
• 申請（專利權）人: 聚拓導熱材料（無錫）有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L61/06;C08K13/04;C08K7/00;C08K7/18;C08K3/04
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發(fā)明公開了一種高介電低損耗高導熱絕緣型環(huán)氧塑封料及其制備方法，屬于電子封裝領域。本發(fā)明高介電低損耗高導熱絕緣型環(huán)氧塑封料原料如下：環(huán)氧樹脂、固化劑、促進劑、導熱填料、偶聯(lián)劑、高介電填料、脫模劑、阻燃劑以及增韌劑。制備方法：將固化劑、促進劑、偶聯(lián)劑、脫模劑、增韌劑加入密煉機中，熔融混合，攪拌均勻后冷卻、粉碎、過篩待用得到混合物1；將混合物1與環(huán)氧樹脂、導熱填料、高介電填料、阻燃劑混合均勻得到混合物2；將混合物2加入螺桿機中混煉并擠出。本發(fā)明的環(huán)氧塑封料不僅絕緣性能好、熱膨脹系數低、玻璃化轉變溫度高、應力低，而且在維持電路絕緣性的基礎上具有較高的介電常數、低介電損耗、電磁屏蔽性能好、導熱系數高。

技術領域

本發(fā)明屬于電子封裝技術領域，尤其是涉及一種高介電低損耗高導熱絕緣型環(huán)氧塑封料及其制備方法。

背景技術

環(huán)氧塑封料是一種微電子封裝材料，它主要應用于半導體芯片的封裝保護。隨著高密度表面組裝技術沿著降低體積和重量、提高性能、降低組裝成本方向發(fā)展，環(huán)氧塑封料不僅需要滿足傳統(tǒng)塑封料的低熱膨脹系數、高玻璃化轉變溫度、低應力、高可靠性的性能外，還需要滿足高介電常數低介電損耗且維持電路的絕緣性能。而且隨著芯片的結溫越來越高，在如此高的運行溫度下，如僅依靠芯片原有的散熱條件和方式，熱量很難散發(fā)出去，極易導致芯片失效，甚至發(fā)生管體炸裂；且電子控制單元越來越高的器件集成度以及高頻運行環(huán)境使芯片的電磁應用環(huán)境更加復雜，其需要芯片能夠具備更高的電磁干涉屏蔽能力，因此在電子封裝領域急需開發(fā)出一種兼具高介電、低損耗、絕緣性好、導熱性能好、電磁屏蔽性能好的環(huán)氧塑封料。

中國科學院深圳先進技術研究院在CN106589834A和CN106280281A分別公布了一種高介電環(huán)氧塑封料的制備方法，主要通過添加鈦前驅體和鋇前驅體以及其他介電無機填料來提高介電性能，但不具備高導熱性能和電磁屏蔽性能。

發(fā)明內容

本申請針對現有技術的不足，本發(fā)明提供了一種高介電低損耗高導熱絕緣型環(huán)氧塑封料及其制備方法。本發(fā)明的環(huán)氧塑封料不僅具有塑封料的熱膨脹系數低、粘度低、低應力、玻璃化轉變溫度高、可靠性高的特點，而且在維持電路絕緣性能的情況下具有較高的介電常數、較低的介電損耗和較高的導熱性能，為半導體封裝提高了更寬的加工工藝窗口。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種高介電低損耗高導熱絕緣型環(huán)氧塑封料，所述環(huán)氧塑封料由以下各原料組成，以質量百分比計數：環(huán)氧樹脂15-30％、固化劑9-15％、促進劑0.5-1.5％、導熱填料28-55％、偶聯(lián)劑0.1-1％、高介電填料0.5-5％、脫模劑0.5-2％、阻燃劑10-30％以及增韌劑1-3％。

進一步的，所述環(huán)氧樹脂為鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂、海因環(huán)氧樹脂、雙酚S環(huán)氧樹脂中的一種或多種。

進一步的，所述固化劑為線型酚醛樹脂2123、對叔丁基酚醛樹脂2402、芳烷基酚醛樹脂中的一種或多種；所述促進劑為DMP-30、二甲基芐胺或2-乙基-4-甲基咪唑中的至少一種。

進一步的，所述導熱填料為氮化鋁、氮化硼、氮化硅或三氧化二鋁中至少一種。

進一步的，所述偶聯(lián)劑為四異丙基雙(二辛基亞焦磷酸酯)鈦酸酯偶聯(lián)劑(NDZ-401)、雙-[Y-(三乙氧基)丙基]四硫化物或β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己烷)乙基三甲氧基硅烷中的至少一種。

進一步的，所述高介電填料為碳納米管，所述碳納米管可為單壁或多壁碳納米管，其長徑比200-2000，質量表面積比不小于20m²/g。

進一步的，所述脫模劑為巴西棕櫚蠟或/和聚乙烯蠟。

進一步的，所述阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、聚磷酸氨類有機阻燃劑或硼酸鋅中的至少一種。

進一步的，所述增韌劑為端羧基液體丁腈橡膠或/和改性硬脂酸增韌劑。