CN108485186A - 一种低气味高模流环氧树脂组成物及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种低气味高模流环氧树脂组成物及其应用。一种低气味高模流环氧树脂组成物，按质量份数由2‑15份环氧树脂、2‑10份硬化剂、0.01‑1份硬化促进剂、70‑95份无机填充材料、0.1‑0.8份偶联剂、0.1‑0.6份的脱模剂、0.1‑0.6份流平剂、0.1‑0.6份的除味剂、0.1‑1份的应力改质剂和0.01‑1份着色剂制备而成。本发明的一种低气味高模流环氧树脂组成物，表现出良好的模流性，能有效降低封装后塑封体的内部气孔，且产品的可靠性及电气性能稳定；能有效吸附环氧树脂组成物于高温加工使用时挥发的有机小分子，改善了生产加工环境，提高员工工作效率。本发明适用于MAP IC封装和基板封装。

Description

一种低气味高模流环氧树脂组成物及其应用
技术领域
本发明涉及MAP IC封装和基板封装电子封装领域，特别是涉及一种低气味高模流环氧树脂组成物及其应用。
背景技术
环氧树脂具有优良的物理机械和电绝缘性能、与各种材料的粘接性能、以及其使用工艺的灵活性是其他热固性塑料所不具备的。因此它能制成涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料，在国民经济的各个领域中得到广泛的应用。
近年来，以环氧树脂为母体树脂的高分子复合材料-环氧模塑料因其成本低、薄性化、生产工艺简单、适合自动化生产等优点，广泛应用于微电子工业的封装，成为消费电子及较高紧密电子封装的主要封装材料，因此对于环氧模塑料于生产及使用过程中的作业环境问题要求越来越高。
随着电子封装集成度越来越高，芯片尺寸也越来越大，内部布线也越来越密集。针对如上特点，对环氧树脂组成物的要求也越来越高。对塑封本体来说，需兼顾外观、内部气孔、冲丝、电气性能等问题。
对于MAP IC封装和基板封装，除了要保证该环氧树脂组成物与基板或框架的密着牢度，还要兼顾外观中的模流痕、翘曲和内部气孔等问题，避免因内部气孔或翘曲影响产品的可靠性及后道工序的进行。
通常塑封本体的内部气孔的产生与环氧树脂组成物于物理成型过程中的孔隙率、塑封本体中的芯片大小、塑封本体的厚度及环氧树脂组成物的模流性有关。塑封本体的内部气孔是由于在塑封成型过程中环氧树脂组成物流动速度差或固化不均一导致内部的气体未被完全赶走而产生。产生内部气孔的塑封本体会加速塑封本体的吸湿导致可靠性失效，且内部气孔的产生还可能会导致塑封体导热性能降低从而引起电性方面的失效或热量损耗。
环氧树脂组成物在高温下使用封装塑封本体过程中，因环氧树脂开环，与反应交联成网状结构，在高温反应过和程中，会将有机分子释放出来，影响作业人员的感官，使作业人员的工作情绪受到影响。
发明内容
本发明提供了一种低气味高模流环氧树脂组成物及其应用，其表现出良好的模流性，有效降低封装后塑封体的内部气孔；可吸附挥发的有机小分子，改善了生产加工环境，提高员工工作效率。
一种低气味高模流环氧树脂组成物，它按质量份数由2-15份环氧树脂、2-10份硬化剂、0.01-1份硬化促进剂、70-95份无机填充材料、0.1-0.8份偶联剂、0.1-0.6份的脱模剂、0.1-0.6份流平剂、0.1-0.6份的除味剂、0.1-1份的应力改质剂和0.01-1份着色剂制备而成。
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、联苯型环氧树脂、三官能团型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、多芳香环环氧树脂和双环戊二烯环氧树脂中的一种或其中几种按任意比例的混合物。
所述硬化剂为苯酚甲醛型酚醛树脂、芳烷基酚醛树脂、三官能团型酚醛树脂和环戊二烯型酚醛树脂中的一种或其中几种按任意比例的混合物；所述硬化促进剂为胺类、咪唑化合物、含氮杂环类化合物中的一种或其中几种按任意比例的混合物。
所述无机填充材料为硅微粉、氧化铝中的一种或两种的任意比例的混合物；所述硅微粉和氧化铝为球型，且硅微粉和氧化铝的最大粒径均小于75微米。
所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述脱模剂为巴西棕榈蜡、褐煤蜡、合成蜡中的一种或其中几种按任意比例的混合物。
所述流平剂为有机硅类、丙烯酸类和长链官能团酯类中的一种或其中几种按任意比例的混合物。
所述除味剂为化学型除味剂、物理型除味剂中的一种或两种按任意比例的混合物。
所述除味剂为物理型的多孔或单孔的无机吸附材料。
所述应力改质剂为丁晴橡胶、ABS橡胶共聚物和有机硅油中的一种或其中几种按任意比例的混合物。
一种低气味高模流环氧树脂组成物的应用，作为封装材料用于MAP IC封装和基板封装。
本发明的优点：本发明的一种低气味高模流环氧树脂组成物，采用的流平剂在环氧树脂组成物中分散兼容性好，增加填料表面润湿，表现出良好的模流性，能有效降低封装后塑封体的内部气孔，且产品的可靠性及电气性能稳定；同时采用除味剂，能有吸附环氧树脂组成物于高温加工使用时挥发的有机小分子，改善了生产加工环境，提高员工工作效率；作为封装材料用于MAP IC封装和基板封装时，外观低翘曲，无模流痕，针对厚本体的封装内部气孔表现更佳。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
具体实施方式一：本实施方式提供了一种低气味高模流环氧树脂组成物，它按质量份数由2-15份环氧树脂、2-10份硬化剂、0.01-1份硬化促进剂、70-95份无机填充材料、0.1-0.8份偶联剂、0.1-0.6份的脱模剂、0.1-0.6份流平剂、0.1-0.6份的除味剂、0.1-1份的应力改质剂和0.01-1份着色剂制备而成。
本实施方式的一种低气味高模流环氧树脂组成物，是通过以下步骤制备完成的：先称取各组分，将偶联剂与填料混合均匀，再与环氧树脂、硬化剂、硬化促进剂、脱模剂、流平剂、除味剂、应力改质剂及着色剂混合均匀，于80～110℃的炼胶机上进行混炼，混炼时间是2～10分钟，混炼均匀后拉片、冷却、粉碎打饼成型。
本实施方式的一种低气味高模流环氧树脂组成物，环氧树脂于高温下在硬化促进剂作用下环氧基开环和硬化剂中的酚羟基交联反应形成网状结构；在高温反应过程中，流平剂熔融增加组成物的塑性，降低树脂与填料间的作用力，增加填料表面润湿，表现出良好的模流性。
本实施方式的一种低气味高模流环氧树脂组成物，使用流平剂，降低树脂与填料间的作用力，增加填料表面润湿，表现出良好的模流性，适用于MAP IC封装和基板封装，外观低翘曲，无模流痕，针对厚本体的封装内部气孔表现更佳；采用的除味剂，具有优异的耐温性、混合性好、分散性佳、流动性好，使本环氧树脂组成物在生产加工及客户端封装使用的高温条件下能有效吸附高温挥发的有机小分子，去除因小分子挥发而产生的气味，大大改善了环氧树脂组成物于生产、加工及使用过程中的生产环境，增加内部员工及客户的使用满意度。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、联苯型环氧树脂、三官能团型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、多芳香环环氧树脂和双环戊二烯环氧树脂中的一种或其中几种按任意比例的混合物。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同点在于：所述硬化剂为苯酚甲醛型酚醛树脂、芳烷基酚醛树脂、三官能团型酚醛树脂和环戊二烯型酚醛树脂中的一种或其中几种按任意比例的混合物；所述硬化促进剂为胺类、咪唑化合物、含氮杂环类化合物中的一种或其中几种按任意比例的混合物。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同点在于：所述无机填充材料为硅微粉、氧化铝中的一种或两种的任意比例的混合物；所述硅微粉和氧化铝为球型，且硅微粉和氧化铝的最大粒径均小于75微米。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同点在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述脱模剂为巴西棕榈蜡、褐煤蜡、合成蜡中的一种或其中几种按任意比例的混合物。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同点在于：所述流平剂为有机硅类、丙烯酸类和长链官能团酯类中的一种或其中几种按任意比例的混合物。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一不同点在于：所述除味剂为化学型除味剂、物理型除味剂中的一种或两种按任意比例的混合物。
本实施方式中，环氧树脂在高温反应过程中，有机小分子释出，使用物理型的多孔或单孔的无机吸附材料，有效吸附了有机小分子，降低了组成物的气味。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七不同点在于：所述除味剂为物理型的多孔或单孔的无机吸附材料。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一不同点在于：所述应力改质剂为丁晴橡胶、ABS橡胶共聚物和有机硅油中的一种或其中几种按任意比例的混合物。
具体实施方式十：本实施方式提供了一种低气味高模流环氧树脂组成物的应用：环氧树脂组成物作为封装材料用于MAP IC封装和基板封装。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
本实施例提供了四种低气味高模流环氧树脂组成物，更换不同的流平剂或不放流平剂；将此四种环氧树脂组成物(即实施例1-4)与不含流平剂及除味剂的比较例进行比较，以验证本发明的有益效果；具体的实施例1-4与比较例的组成配比如表一所示。
实施例的评价方法如下：
内部气孔：通过传递模塑法使16P SOP(20mm*6.5mm*3.3mm)成型，成型条件为：金属模具温度为175±3℃，注射压力70±5kg/cm2，固化时间2分钟。成型后的SOP利用超声波扫描显微镜观察内部气孔。
气味辨别：常温及175±3℃传递模塑法成型后感官去闻。
评价结果见表1。
本实施例表1中涉及的各组分代码说明如下：
环氧树脂E：联苯型环氧树脂YX-4000，购自Japan Epoxy Resins Co.，Ltd
硬化剂P：苯酚甲醛型酚醛树脂TD-2090，购自日本DIC.
硬化促进剂CI：三苯基磷
无机填充材料S：硅微粉SS-0183R，购自韩国KOSEM
偶联剂C2：硅烷偶联剂KH560
流平剂F1：有机硅类
流平剂F2：丙烯酸类
流平剂F3：长链官能团酯类
除味剂D：物理型
脱模剂W：棕榈蜡(Carnauba No.1，购自东亚化成公司)
碳黑C3：MA-600，购自日本三菱公司。
表一 实施例1～4与比较例
其中，SF为螺旋流动长度，GT为胶化时间，Vis为熔融粘度。
从表1中可以得到，实施例1-4的一种低气味高模流环氧树脂组成物，测试结果显示具有良好的流动性和固化性，内部气孔比例均有明显降低，常温和高温气味均明显改善；实施例1-4与比较例相比较，加入了流平剂和除味剂，模拟封装SOP16和SD卡后内部气孔和气味皆有显著下降，其他参数并未有明显的起伏；由此可见本发明的低气味高模流环氧树脂组成物，可有效的改善模流降低内部气孔比例同时挥发的有机小分子被除味剂吸附保证了该环氧树脂组成物的低气味或无气味，提高客户满意度。
上述实施例不应以任何方式限制本发明，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种低气味高模流环氧树脂组成物，其特征在于：它按质量份数由2-15份环氧树脂、2-10份硬化剂、0.01-1份硬化促进剂、70-95份无机填充材料、0.1-0.8份偶联剂、0.1-0.6份的脱模剂、0.1-0.6份流平剂、0.1-0.6份的除味剂、0.1-1份的应力改质剂和0.01-1份着色剂制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种低气味高模流环氧树脂组成物，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、联苯型环氧树脂、三官能团型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、多芳香环环氧树脂和双环戊二烯环氧树脂中的一种或其中几种按任意比例的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种低气味高模流环氧树脂组成物，其特征在于：所述硬化剂为苯酚甲醛型酚醛树脂、芳烷基酚醛树脂、三官能团型酚醛树脂和环戊二烯型酚醛树脂中的一种或其中几种按任意比例的混合物；所述硬化促进剂为胺类、咪唑化合物、含氮杂环类化合物中的一种或其中几种按任意比例的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种低气味高模流环氧树脂组成物，其特征在于：所述无机填充材料为硅微粉、氧化铝中的一种或两种的任意比例的混合物；所述硅微粉和氧化铝为球型，且硅微粉和氧化铝的最大粒径均小于75微米。
5.根据权利要求1所述的一种低气味高模流环氧树脂组成物，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述脱模剂为巴西棕榈蜡、褐煤蜡、合成蜡中的一种或其中几种按任意比例的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种低气味高模流环氧树脂组成物，其特征在于：所述流平剂为有机硅类、丙烯酸类和长链官能团酯类中的一种或其中几种按任意比例的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种低气味高模流环氧树脂组成物，其特征在于：所述除味剂为化学型除味剂、物理型除味剂中的一种或两种按任意比例的混合物。
8.根据权利要求7所述的一种低气味高模流环氧树脂组成物，其特征在于：所述除味剂为物理型的多孔或单孔的无机吸附材料。
9.根据权利要求1所述的一种低气味高模流环氧树脂组成物，其特征在于：所述应力改质剂为丁晴橡胶、ABS橡胶共聚物和有机硅油中的一种或其中几种按任意比例的混合物。
10.如权利要求1至9中任一权利要求所述的一种低气味高模流环氧树脂组成物的应用，其特征在于：环氧树脂组成物作为封装材料用于MAP IC封装和基板封装。
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