CN111117540B - 一种有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料及其制备方法 - Google Patents

一种有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111117540B
CN111117540B CN201911337660.8A CN201911337660A CN111117540B CN 111117540 B CN111117540 B CN 111117540B CN 201911337660 A CN201911337660 A CN 201911337660A CN 111117540 B CN111117540 B CN 111117540B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
bentonite
epoxy resin
epoxy
modified
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911337660.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111117540A (zh
Inventor
李卓
李海亮
李刚
王善学
卢绪奎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Sinopec New Materials Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Kehua New Material Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Kehua New Material Technology Co ltd filed Critical Jiangsu Kehua New Material Technology Co ltd
Priority to CN201911337660.8A priority Critical patent/CN111117540B/zh
Publication of CN111117540A publication Critical patent/CN111117540A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111117540B publication Critical patent/CN111117540B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J163/00Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02Non-macromolecular additives
    • C09J11/04Non-macromolecular additives inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/08Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/20Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/206Applications use in electrical or conductive gadgets use in coating or encapsulating of electronic parts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了一种有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料,含有如下组分:环氧树脂10‑90重量份,酚醛树脂30‑70重量份,固态填料300‑800重量份,改性有机纳米膨润土1‑100重量份,离子捕捉剂0.1‑5重量份,低应力改性剂0.5‑5重量份,偶联剂0.1‑5重量份,促进剂0.1‑5重量份,脱模剂0.1‑10重量份,着色剂0.1‑5重量份。与现有技术相比,本发明环氧塑封料的主要优点是:(1)环氧塑封料具有极高的弯曲强度和玻璃化转变温度;(2)环氧塑封料封装外观及封装操作性良好,无气孔、砂眼、粘模等不良问题产生;(3)环氧塑封料可靠性高,成本低廉。

Description

一种有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料 及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料及其制备方法,属于电子封装领域。
背景技术
环氧树脂作为主体树脂和固化剂在固化促进剂的作用下高温固化,其中环氧树脂和酚醛树脂的组合是当今电子塑封料的主流,在上述材料中,辅以二氧化硅、碳酸钙等无机填料,以及阻燃剂和各种助剂,就能制备满足电子封装需求的塑封材料。环氧塑封料有许多有益的性能,普遍应用在电子封装领域。
然而,普通环氧塑封料的强度和耐热性一般,为了满足越来越多的高性能封装需求,保证电子产品的工作可靠性,就必须对环氧树脂改性以提高其强度和耐热性。
已有的研究表明,塑封料强度性能的提高主要取决于树脂的类型及其分子结构。中国科学院广州化学研究所在CN 1528852中公开了一种新型环氧塑封料及其制备方法,该组合物通过使用新型液晶环氧树脂,得到了一种具有高强度的环氧树脂组合物;华海诚科在CN 105199079中公开了一种LED支架用高强度白色反光环氧树脂组合物,该组合物通过添加特殊结构的环氧树脂,得到了一种用于 LED支架封装用的白色环氧树脂组合物。但是,目前大部分的研究结果表明,通过使用高性能环氧树脂,会导致成本急剧增加,不利于产品的推广使用。
中国专利CN 109627425中虽然公开了一种改性膨润土/环氧树脂复合材料及其制备方法,其仅仅是对于E-51环氧树脂进行改性,由于基础性能很低,尽管制备出的环氧树脂复合材料性能有较大提升也无法满足使用要求;同时由于挤出制备的产物已经固化成型,同样无法适用于电子材料封装。
因此在电子封装领域,仍极需要找到一种既能提高材料性能,又不会急剧增加成本的有效方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对成本高昂以及现有技术的不足,提供了一种有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料及其制备方法。
发明人通过研究发现,通过对纳米膨润土进行改性,添加改性纳米膨润土,由于其颗粒表面能大,在材料中可以起到物理交联作用,增加了材料的强度;由于环氧树脂分子已经插层进入到了膨润土层间,增加了环氧树脂分子链和纳米改性膨润土相互作用的面积,由于膨润土的高热稳定性,固化物受热后,环氧树脂分子的运动阻力加剧,使得塑封料耐热性提高;同时由于膨润土价格低廉,从而有效降低了成本。
本发明的技术方案如下:
一种有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料,含有如下组分:环氧树脂10-90重量份,酚醛树脂30-70重量份,固态填料300-800重量份,改性有机纳米膨润土1-100重量份,离子捕捉剂0.1-5重量份,低应力改性剂0.5-5 重量份,偶联剂0.1-5重量份,促进剂0.1-5重量份,脱模剂0.1-10重量份,着色剂0.1-5重量份。
其中,
所述环氧树脂为邻甲酚环氧树脂、联苯型环氧树脂、芳烷基型环氧树脂、酯环型环氧树脂、杂环型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、萘环型环氧树脂、多官能团型环氧树脂中的一种或几种。
所述的酚醛树脂选自线性酚醛树脂、联苯型酚醛树脂、萘型酚醛树脂或芳烷基苯酚型酚醛树脂中的一种或几种。
所述固态填料为结晶型二氧化硅粉末、熔融型二氧化硅粉末或它们的混合物。
所述改性有机纳米膨润土是经过下述方法改性制备而成:
(1)将钠基膨润土与蒸馏水配置成浓度为4-10%的膨润土悬浮液,控制PH 值在7~8之间,称取1~10%的季铵盐十六烷基三甲基溴化铵加入膨润土悬浮液中;
(2)将配好的膨润土悬浮液置于搅拌器中在40-90℃恒温搅拌1~8小时,冷却后,加入硅烷偶联剂溶液,搅拌均匀;
(3)搅拌完成后,放在80~90℃的鼓风干燥箱中,直至干燥结块,将制得的块状膨润土粉碎、淹没、过筛,装袋备用。
所述离子捕捉剂选自阴离子捕捉剂、阳离子捕捉剂、阴-阳复合离子捕捉剂、水滑石化合物的一种或几种。
所述的低应力改性剂选自有机硅改性环氧树脂、硅树脂、液体端羧基丁腈橡胶、含有有机硅成分的三嵌段共聚物中的一种或几种。
所述偶联剂选自γ-环氧丙基醚三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
所述促进剂选自三苯基膦及其衍生物、咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4甲基咪唑、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯或有机胺促进剂中的一种或几种。
所述脱模剂选自巴西棕榈蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、费托蜡、聚丙烯蜡、脂肪酸蜡中的一种或几种。
所述着色剂选自炭黑、钛白粉、氧化锌中的一种或几种。
优选地,
所述的有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料,含有如下组分:环氧树脂30-90重量份,酚醛树脂20-70重量份,固态填料400-700重量份,改性有机纳米膨润土3-80重量份,离子捕捉剂0.5-3重量份,低应力改性剂0.5-5 重量份,偶联剂1-4重量份,促进剂0.5-3重量份,脱模剂0.5-8重量份,着色剂 0.5-5重量份。
所述环氧树脂为邻甲酚环氧树脂、联苯型环氧树脂、芳烷基型环氧树脂、酯环型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、多官能团型环氧树脂中的一种或几种。
所述的固化剂选自线性酚醛树脂、萘型酚醛树脂或芳烷基苯酚型酚醛树脂中的一种或几种。
所述固态填料选自结晶型二氧化硅粉末、熔融型二氧化硅粉末或它们的混合物。
所述改性有机纳米膨润土是经过下述方法改性制备而成:
(1)将钠基膨润土与蒸馏水配置成浓度为5-9%的膨润土悬浮液,控制PH 值在7~8之间,称取3~8%的季铵盐十六烷基三甲基溴化铵加入膨润土悬浮液中;
(2)将配好的膨润土悬浮液置于搅拌器中在50-90℃恒温搅拌3~7小时,冷却后,加入硅烷偶联剂溶液,搅拌均匀;
(3)搅拌完成后,放在80~90℃的鼓风干燥箱中,直至干燥结块,将制得的块状膨润土粉碎、淹没、过筛,装袋备用。
所述离子捕捉剂选自阴离子捕捉剂和/或水滑石化合物。
所述低应力改性剂选自有机硅改性环氧树脂和/或液体端羧基丁腈橡胶。
所述偶联剂选自γ-环氧丙基醚三甲氧基硅烷和/或γ-巯基丙基三甲氧基硅烷;
所述促进剂选自2-甲基咪唑、2-乙基-4甲基咪唑或有机胺促进剂中的一种或几种。
所述脱模剂选自巴西棕榈蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡和/或费托蜡。
所述着色剂选自炭黑。
更优选地,
所述的有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料,含有如下组分:环氧树脂52.5-75重量份,酚醛树脂24-52.5重量份,固态填料555-645重量份,改性有机纳米膨润土7.5-60重量份,离子捕捉剂0.75-2.25重量份,低应力改性剂1.5-3.75重量份,偶联剂1.88-3.75重量份,促进剂0.75-1.5重量份,脱模剂0.75-6重量份,着色剂1.5-3.75重量份。
所述环氧树脂为邻甲酚环氧树脂。
所述的固化剂选自线性酚醛树脂。
所述固态填料选自熔融型二氧化硅粉末。
所述改性有机纳米膨润土是经过下述方法改性制备而成:
(1)将钠基膨润土与蒸馏水配置成浓度为7-8%的膨润土悬浮液,控制PH 值在7~8之间,称取5-6%的季铵盐十六烷基三甲基溴化铵加入膨润土悬浮液中;
(2)将配好的膨润土悬浮液置于搅拌器中在60-70℃恒温搅拌4~5小时,冷却后,加入硅烷偶联剂溶液,搅拌均匀;
(3)搅拌完成后,放在80~90℃的鼓风干燥箱中,直至干燥结块,将制得的块状膨润土粉碎、淹没、过筛,装袋备用。
所述离子捕捉剂选自水滑石;
所述低应力改性剂选自有机硅改性环氧树脂;
所述偶联剂选自γ-环氧丙基醚三甲氧基硅烷;
所述促进剂选自2-乙基-4甲基咪唑;
所述脱模剂选自巴西棕榈蜡。
更优选地,
所述改性有机纳米膨润土是经过下述方法改性制备而成:
(1)将钠基膨润土与蒸馏水配置成浓度为8%的膨润土悬浮液,控制PH值在7~8之间,称取6%的季铵盐十六烷基三甲基溴化铵加入膨润土悬浮液中;
(2)将配好的膨润土悬浮液置于搅拌器中在60℃恒温搅拌5小时,冷却后,加入硅烷偶联剂溶液,搅拌均匀;
(3)搅拌完成后,放在80℃的鼓风干燥箱中,直至干燥结块,将制得的块状膨润土粉碎、淹没、过筛,装袋备用。
本发明还提供了一种有机膨润土改性半导体封装用高强度、高耐热环氧塑封料制备方法,该方法包含以下步骤:
(1)先将环氧树脂和改性有机纳米膨润土在130℃-180℃高温下熔融,充分搅拌30-90min,混合均匀后,冷却、粉碎,过筛待用;
(2)将步骤1)所得环氧树脂和改性有机纳米膨润土,以及酚醛树脂、固态填料、离子捕捉剂、低应力改性剂、偶联剂、促进剂、脱模剂和着色剂原材料准备好;混合后得环氧塑封料混合物;
(3)将步骤2)所得的环氧塑封料混合物加入开炼机,进行混炼,混炼温度80-90℃。
优选地,
所述的混炼温度为80℃,混炼时间8min。
本发明提供的机膨润土改性半导体封装用高强度、高耐热环氧塑封料中,通过添加改性纳米膨润土,由于其颗粒表面能大,在材料中可以起到物理交联作用,从而增加了材料的强度;同时由于环氧树脂分子已经插层进入到了膨润土层间,增加了环氧树脂分子链和纳米改性膨润土相互作用的面积,由于膨润土的高热稳定性,固化物受热后,环氧树脂分子的运动阻力加剧,使得塑封料耐热性提高。
与现有技术相比,本发明环氧塑封料的主要优点是:
(1)环氧塑封料具有极高的弯曲强度和玻璃化转变温度;
(2)环氧塑封料封装外观及封装操作性良好,无气孔、砂眼、粘模等不良问题产生;
(3)环氧塑封料可靠性高,成本低廉。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中,玻璃化转变温度采用热机械分析仪(TMA)进行测试。
胶化时间:将电热板加热到175±1℃,取2-3克样品置于铁板上,用小针不断搅拌,测试样品由流体变为胶态的时间。
流动性:取30克样品用树脂传递注塑机借助螺旋流动金属模具进行测定,注塑压力为70kgf/cm2,模具温度为175±1℃。
弯曲强度:制成的15mm×10mm×125mm的弯曲样条,用万能材料试验机进行测试。
各成分来源如下:
邻甲酚环氧树脂(圣泉化工制“SQCN 700-3”)
线性酚醛树脂(圣泉化工制“PF 8010”)
促进剂2-乙基-4甲基咪唑,购自南京蓝碧安生化科技有限公司
低应力改性剂有机硅改性环氧树脂,购自道康宁公司,牌号为SF-8241EG。
偶联剂KH560,购自江苏晨光公司。
离子捕捉剂水滑石,购自日本协和化学工业株式会社,牌号为DHT-4C。
各个实施例中所用的改性有机纳米膨润土是经过下述方法改性制备而成:
(1)将钠基膨润土与蒸馏水配置成浓度为8%的膨润土悬浮液,控制PH值在7~8之间,称取6%的季铵盐十六烷基三甲基溴化铵加入膨润土悬浮液中;
(2)将配好的膨润土悬浮液置于搅拌器中在60℃恒温搅拌5小时,冷却后,加入硅烷偶联剂溶液,搅拌均匀;
(3)搅拌完成后,放在80℃的鼓风干燥箱中,直至干燥结块,将制得的块状膨润土粉碎、淹没、过筛,装袋备用。
实施例1
实施例1的有机膨润土改性半导体封装用高强度、高耐热环氧塑封料的原料配方组成见表1。
本实施例制备有机膨润土改性半导体封装用高强度、高耐热环氧塑封料的方法如下:
(1)将127.5g环氧树脂SQCN 700-3和15g改性有机纳米膨润土在130℃高温下熔融,充分搅拌30min,混合均匀后,冷却、粉碎,过筛待用。
(2)将71.25g环氧树脂与改性有机纳米膨润土混合物、24g酚醛树脂PF 8010、2.25g离子捕捉剂DHT-4C、1.5g低应力改性剂SF-8241EG、2.25g偶联剂KH560、1.5g促进剂2-乙基-4甲基咪唑、645g熔融二氧化硅、0.75g脱模剂巴西棕榈蜡及1.5g着色剂碳黑投入高速混合机中混合5min,出料得到环氧塑封料混合物。
(3)步骤(2)所得的环氧塑封料混合物加入开炼机,进行混炼。混炼温度为80℃,混炼8min后得到环氧树脂塑封料,并评价其胶化时间、流动性、玻璃化转变温度及弯曲强度,如表2所示。
实施例2
实施例2的有机膨润土改性半导体封装用高强度、高耐热环氧塑封料的原料配方组成见表1。
本实施例制备有机膨润土改性半导体封装用高强度、高耐热环氧塑封料的方法如下:
(1)将135g环氧树脂SQCN 700-3和120g改性有机纳米膨润土在180℃高温下熔融,充分搅拌90min,混合均匀后,冷却、粉碎,过筛待用。
(2)将127.5g环氧树脂与改性有机纳米膨润土混合物、28.5g酚醛树脂PF 8010、0.75g离子捕捉剂DHT-4C、3.75g低应力改性剂SF-8241EG、3.75g偶联剂KH560、0.75g促进剂2-乙基-4甲基咪唑、577.5g熔融二氧化硅、6g脱模剂巴西棕榈蜡、及1.5g着色剂碳黑投入高速混合机中混合5min,出料得到环氧塑封料混合物。
(3)步骤(2)所得的环氧塑封料混合物加入开炼机,进行混炼。混炼温度为80℃,混炼8min后得到环氧树脂塑封料,并评价其胶化时间、流动性、玻璃化转变温度及弯曲强度,如表2所示。
实施例3
实施例3的有机膨润土改性半导体封装用高强度、高耐热环氧塑封料的原料配方组成见表1。
本实施例制备有机膨润土改性半导体封装用高强度、高耐热环氧塑封料的方法如下:
(1)将150g环氧树脂SQCN 700-3和90g改性有机纳米膨润土在160℃高温下熔融,充分搅拌60min,混合均匀后,冷却、粉碎,过筛待用。
(2)将120g环氧树脂与改性有机纳米膨润土混合物、24.75g酚醛树脂PF 8010、0.75g离子捕捉剂DHT-4C、3g低应力改性剂SF-8241EG、1.88g偶联剂 KH560、1.12g促进剂2-乙基-4甲基咪唑、592.5g熔融二氧化硅、3g脱模剂巴西棕榈蜡、及3g着色剂碳黑投入高速混合机中混合5min,出料得到环氧塑封料混合物。
(3)步骤(2)所得的环氧塑封料混合物加入开炼机,进行混炼。混炼温度为80℃,混炼8min后得到环氧树脂塑封料,并评价其胶化时间、流动性、玻璃化转变温度及弯曲强度,如表2所示。
实施例4
实施例4的有机膨润土改性半导体封装用高强度、高耐热环氧塑封料的原料配方组成见表1。
本实施例制备有机膨润土改性半导体封装用高强度、高耐热环氧塑封料的方法如下:
(1)将105g环氧树脂SQCN 700-3和75g改性有机纳米膨润土在150℃高温下熔融,充分搅拌40min,混合均匀后,冷却、粉碎,过筛待用。
(2)将90g环氧树脂与改性有机纳米膨润土混合物、45g酚醛树脂PF 8010、 0.75g离子捕捉剂DHT-4C、3.75g低应力改性剂SF-8241EG、2.25g偶联剂 KH560、1.5g促进剂2-乙基-4甲基咪唑、600g熔融二氧化硅、3g脱模剂巴西棕榈蜡、及3.75g着色剂碳黑投入高速混合机中混合5min,出料得到环氧塑封料混合物。
(3)步骤(2)所得的环氧塑封料混合物加入开炼机,进行混炼。混炼温度为80℃,混炼8min后得到环氧树脂塑封料,并评价其胶化时间、流动性、玻璃化转变温度及弯曲强度,如表2所示。
实施例5
实施例5的有机膨润土改性半导体封装用高强度、高耐热环氧塑封料的原料配方组成见表1。
本实施例制备有机膨润土改性半导体封装用高强度、高耐热环氧塑封料的方法如下:
(1)将120g环氧树脂SQCN 700-3和45g改性有机纳米膨润土在130℃高温下熔融,充分搅拌40min,混合均匀后,冷却、粉碎,过筛待用。
(2)将82.5g环氧树脂与改性有机纳米膨润土混合物、35.25g酚醛树脂PF 8010、1.5g离子捕捉剂DHT-4C、2.25g低应力改性剂SF-8241EG、3g偶联剂 KH560、0.75g促进剂2-乙基-4甲基咪唑、618.75g熔融二氧化硅、3.75g脱模剂巴西棕榈蜡、及2.25g着色剂碳黑投入高速混合机中混合5min,出料得到环氧塑封料混合物。
(3)步骤(2)所得的环氧塑封料混合物加入开炼机,进行混炼。混炼温度为80℃,混炼8min后得到环氧树脂塑封料,并评价其胶化时间、流动性、玻璃化转变温度及弯曲强度,如表2所示。
实施例6
实施例6的有机膨润土改性半导体封装用高强度、高耐热环氧塑封料的原料配方组成见表1。
本实施例制备有机膨润土改性半导体封装用高强度、高耐热环氧塑封料的方法如下:
(1)将150g环氧树脂SQCN 700-3和105g改性有机纳米膨润土在180℃高温下熔融,充分搅拌80min,混合均匀后,冷却、粉碎,过筛待用。
(2)将127.5g环氧树脂与改性有机纳米膨润土混合物、52.5g酚醛树脂PF 8010、0.75g离子捕捉剂DHT-4C、3.75g低应力改性剂SF-8241EG、2.62g偶联剂KH560、0.75g促进剂2-乙基-4甲基咪唑、555g熔融二氧化硅、4.5g脱模剂巴西棕榈蜡、及2.62g着色剂碳黑投入高速混合机中混合5min,出料得到环氧塑封料混合物。
(3)步骤(2)所得的环氧塑封料混合物加入开炼机,进行混炼。混炼温度为80℃,混炼8min后得到环氧树脂塑封料,并评价其胶化时间、流动性、玻璃化转变温度及弯曲强度,如表2所示。
对比例1
按照实施例1的方法制备环氧塑封料混合物,所不同的是配方中的改性有机纳米膨润土全部换为熔融二氧化硅,获得环氧塑封料混合物。
然后测试胶化时间、流动性、玻璃化转变温度及弯曲强度,如表2所示。
对比例2
按照实施例2的方法制备环氧塑封料混合物,所不同的是将步骤(1)中120g 改性有机纳米膨润土全部换为未经改性的膨润土,获得环氧塑封料混合物。
然后测试胶化时间、流动性、玻璃化转变温度及弯曲强度,如表2所示。
对比例3
按照实施例3的方法制备环氧塑封料混合物,所不同的是将步骤(1)中90g 改性有机纳米膨润土增至225g,步骤(2)中592.5g熔融二氧化硅变为525g熔融二氧化硅,获得环氧塑封料混合物。
然后测试胶化时间、流动性、玻璃化转变温度及弯曲强度,如表2所示。
对比例4
按照实施例5的方法制备环氧塑封料混合物,所不同的是将步骤(1)去除,改为配方中所有组分一起称量粉碎后,获得环氧塑封料混合物。
然后测试胶化时间、流动性、玻璃化转变温度及弯曲强度,如表2所示。
表1实施例1-6的有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料的原料配方组成
(以重量计,单位g)
Figure BDA0002331388780000101
表2胶化时间、流动性、玻璃化转变温度及弯曲强度测试结果
Figure BDA0002331388780000102
Figure BDA0002331388780000111
由上述实施例和比较例可以看出,通过添加改性有机纳米膨润土,由于其颗粒表面能大,在材料中可以起到物理交联作用,从而增加了材料的强度;同时由于环氧树脂分子已经插层进入到了膨润土层间,增加了环氧树脂分子链和纳米改性膨润土相互作用的面积,由于膨润土的高热稳定性,固化物受热后,环氧树脂分子的运动阻力加剧,使得塑封料耐热性提高。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变形,这些简单变形均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任意的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应视为本发明所公开的内容。

Claims (5)

1.一种有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料的制备方法,其特征在于,
所述的高强度高耐热环氧塑封料含有如下组分:环氧树脂10-90重量份,酚醛树脂20-70重量份,固态填料300-800重量份,改性有机纳米膨润土1-100重量份,离子捕捉剂0.1-5重量份,低应力改性剂0.5-5重量份,偶联剂0.1-5重量份,促进剂0.1-5重量份,脱模剂0.1-10重量份,着色剂0.1-5重量份;
所述的制备方法包括如下步骤:
(1)先将环氧树脂和改性有机纳米膨润土在130℃-180℃高温下熔融,充分搅拌30-90min,混合均匀后,冷却、粉碎,过筛待用;
(2)将步骤1)所得环氧树脂和改性有机纳米膨润土,以及酚醛树脂、固态填料、离子捕捉剂、低应力改性剂、偶联剂、促进剂、脱模剂和着色剂原材料准备好;混合后得环氧塑封料混合物;
(3)将步骤2)所得的环氧塑封料混合物加入开炼机,进行混炼,混炼温度80-90℃;
其中,
所述环氧树脂为邻甲酚环氧树脂、联苯型环氧树脂、芳烷基型环氧树脂、酯环型环氧树脂、杂环型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、萘环型环氧树脂、多官能团型环氧树脂中的一种或几种;
所述的酚醛树脂选自线性酚醛树脂、联苯型酚醛树脂、萘型酚醛树脂或芳烷基苯酚型酚醛树脂中的一种或几种;
所述固态填料为结晶型二氧化硅粉末、熔融型二氧化硅粉末或它们的混合物;
所述改性有机纳米膨润土是经过下述方法改性制备而成:
(1)将钠基膨润土与蒸馏水配置成浓度为4-10%的膨润土悬浮液,控制pH值在7~8之间,称取1~10%的季铵盐十六烷基三甲基溴化铵加入膨润土悬浮液中;
(2)将配好的膨润土悬浮液置于搅拌器中在40-90℃恒温搅拌1~8小时,冷却后,加入硅烷偶联剂溶液,搅拌均匀;
(3)搅拌完成后,放在80~90℃的鼓风干燥箱中,直至干燥结块,将制得的块状膨润土粉碎、淹没、过筛,装袋备用。
2.根据权利要求1所述的有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料的制备方法,其特征在于,
所述离子捕捉剂选自阴离子捕捉剂、阳离子捕捉剂、阴-阳复合离子捕捉剂、水滑石化合物的一种或几种;
所述的低应力改性剂选自有机硅改性环氧树脂、硅树脂、液体端羧基丁腈橡胶、含有有机硅成分的三嵌段共聚物中的一种或几种;
所述偶联剂选自γ-环氧丙基醚三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种;
所述促进剂选自三苯基膦及其衍生物、咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4甲基咪唑、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯或有机胺促进剂中的一种或几种;
所述脱模剂选自巴西棕榈蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、费托蜡、聚丙烯蜡、脂肪酸蜡中的一种或几种;
所述着色剂选自炭黑、钛白粉、氧化锌中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料的制备方法,其特征在于,
所述的有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料,含有如下组分:环氧树脂30-90重量份,酚醛树脂20-70重量份,固态填料400-700重量份,改性有机纳米膨润土3-80重量份,离子捕捉剂0.5-3重量份,低应力改性剂0.5-5重量份,偶联剂1-4重量份,促进剂0.5-3重量份,脱模剂0.5-8重量份,着色剂0.5-5重量份;
所述环氧树脂为邻甲酚环氧树脂、联苯型环氧树脂、芳烷基型环氧树脂、酯环型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、多官能团型环氧树脂中的一种或几种;
所述的酚醛树脂选自线性酚醛树脂、萘型酚醛树脂或芳烷基苯酚型酚醛树脂中的一种或几种;
所述固态填料选自结晶型二氧化硅粉末、熔融型二氧化硅粉末或它们的混合物;
所述改性有机纳米膨润土是经过下述方法改性制备而成:
(1)将钠基膨润土与蒸馏水配置成浓度为5-9%的膨润土悬浮液,控制pH值在7~8之间,称取3~8%的季铵盐十六烷基三甲基溴化铵加入膨润土悬浮液中;
(2)将配好的膨润土悬浮液置于搅拌器中在50-90℃恒温搅拌3~7小时,冷却后,加入硅烷偶联剂溶液,搅拌均匀;
(3)搅拌完成后,放在80~90℃的鼓风干燥箱中,直至干燥结块,将制得的块状膨润土粉碎、淹没、过筛,装袋备用;
所述离子捕捉剂选自阴离子捕捉剂和/或水滑石化合物;
所述低应力改性剂选自有机硅改性环氧树脂和/或液体端羧基丁腈橡胶;
所述偶联剂选自γ-环氧丙基醚三甲氧基硅烷和/或γ-巯基丙基三甲氧基硅烷;
所述促进剂选自2-甲基咪唑、2-乙基-4甲基咪唑或有机胺促进剂中的一种或几种;
所述脱模剂选自巴西棕榈蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡和/或费托蜡;
所述着色剂选自炭黑。
4.根据权利要求1所述的有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料的制备方法,其特征在于,
所述的有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料,含有如下组分:环氧树脂52.5-75重量份,酚醛树脂24-52.5重量份,固态填料555-645重量份,改性有机纳米膨润土7.5-60重量份,离子捕捉剂0.75-2.25重量份,低应力改性剂1.5-3.75重量份,偶联剂1.88-3.75重量份,促进剂0.75-1.5重量份,脱模剂0.75-6重量份,着色剂1.5-3.75重量份;
所述环氧树脂为邻甲酚环氧树脂;
所述的酚醛树脂选自线性酚醛树脂;
所述固态填料选自熔融型二氧化硅粉末;
所述改性有机纳米膨润土是经过下述方法改性制备而成:
(1)将钠基膨润土与蒸馏水配置成浓度为7-8%的膨润土悬浮液,控制pH值在7~8之间,称取5-6%的季铵盐十六烷基三甲基溴化铵加入膨润土悬浮液中;
(2)将配好的膨润土悬浮液置于搅拌器中在60-70℃恒温搅拌4~5小时,冷却后,加入硅烷偶联剂溶液,搅拌均匀;
(3)搅拌完成后,放在80~90℃的鼓风干燥箱中,直至干燥结块,将制得的块状膨润土粉碎、淹没、过筛,装袋备用;
所述离子捕捉剂选自水滑石;
所述低应力改性剂选自有机硅改性环氧树脂;
所述偶联剂选自γ-环氧丙基醚三甲氧基硅烷;
所述促进剂选自2-乙基-4甲基咪唑;
所述脱模剂选自巴西棕榈蜡。
5.根据权利要求1所述的有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料的制备方法,其特征在于,所述的混炼温度为80℃,混炼时间8min。
CN201911337660.8A 2019-12-23 2019-12-23 一种有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料及其制备方法 Active CN111117540B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911337660.8A CN111117540B (zh) 2019-12-23 2019-12-23 一种有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911337660.8A CN111117540B (zh) 2019-12-23 2019-12-23 一种有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111117540A CN111117540A (zh) 2020-05-08
CN111117540B true CN111117540B (zh) 2022-04-22

Family

ID=70501196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911337660.8A Active CN111117540B (zh) 2019-12-23 2019-12-23 一种有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111117540B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111518499A (zh) * 2020-06-08 2020-08-11 武汉市三选科技有限公司 一种高温下粘着力稳定的底部填充胶及其制备方法
CN111635723B (zh) * 2020-06-08 2022-03-22 武汉市三选科技有限公司 一种单组份坝料组合物及其制备方法
WO2023245413A1 (zh) * 2022-06-21 2023-12-28 华为技术有限公司 环氧塑封料及其制备方法、半导体封装结构、电子装置
CN116825647B (zh) * 2023-06-09 2024-02-23 中山思睿科技有限公司 一种气密性封装硅光芯片模块的工艺

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101805459A (zh) * 2010-05-05 2010-08-18 苏州兰特纳米材料科技有限公司 一种塑料改性用纳米膨润土及其制备方法
CN104371650B (zh) * 2014-09-29 2017-01-18 盐城工学院 一种含有有机纳米膨润土的摩擦材料及其制备方法
CN104497490B (zh) * 2014-12-22 2017-08-25 科化新材料泰州有限公司 用于全包封器件的高导热环氧树脂组合物及其制备方法
CN109517336B (zh) * 2018-10-31 2021-05-28 江苏科化新材料科技有限公司 一种半导体封装用超耐热、高导热环氧塑封料的制备方法
CN109467881B (zh) * 2018-10-31 2021-10-26 江苏科化新材料科技有限公司 一种半导体封装用超耐热、高导热环氧塑封料
CN109627425A (zh) * 2018-12-29 2019-04-16 苏州国建慧投矿物新材料有限公司 一种改性膨润土/环氧树脂复合材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111117540A (zh) 2020-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111117540B (zh) 一种有机膨润土改性半导体封装用高强度高耐热环氧塑封料及其制备方法
CN111073217B (zh) 一种半导体封装用高导热低应力环氧塑封料
CN109517336B (zh) 一种半导体封装用超耐热、高导热环氧塑封料的制备方法
KR930008739B1 (ko) 에폭시수지조성물 및 그 조성물로된 성형품
CN109467881B (zh) 一种半导体封装用超耐热、高导热环氧塑封料
CN108250747B (zh) 一种热塑性聚醚酰亚胺绝缘导热复合材料及其制备方法
WO2016145650A1 (en) Epoxy molding compound with high adhesion for nickel surface, method for preparing the same and uses thereof
CN113201204A (zh) 一种高Tg、低翘曲的MUF环氧树脂组合物及其制备方法
CN111909645A (zh) 一种电机转子封装用环氧树脂组合物
CN105461963B (zh) 一种表面有机改性的氮化硼粉体及其制备方法和应用
CN103897344A (zh) 用于封装半导体器件的环氧树脂组合物以及使用其封装的半导体器件
CN113402850B (zh) 低介电常数、低翘曲的环氧塑封料组合物、制备及应用
CN116606621A (zh) 一种环氧灌封胶及其制备方法与应用
KR100462143B1 (ko) 반도체소자 봉지용 저응력화 변성 실리콘 에폭시 수지의 제조방 법 및 이를 함유하는 반도체소자 봉지용 수지 조성물
CN101457020B (zh) 纳米氮化硅/环氧基硅烷/氰酸酯树脂复合材料及其制备方法
CN114479352A (zh) 电气工程用绝缘材料的制备方法
JPS6119620A (ja) 液状エポキシ樹脂組成物
CN107955335B (zh) 一种使用搅拌机制备的环氧树脂组合物制备方法
KR101437141B1 (ko) 반도체 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 사용하여 밀봉된 반도체 소자
WO2021095328A1 (ja) エポキシ樹脂組成物
KR102137549B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 소자
CN105199324A (zh) 耐高温且高散热型环氧树脂基封装材料及其制备方法
TWI833410B (zh) 奈米複合材料及其合成方法
JP4742414B2 (ja) 半導体装置
JP3957944B2 (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: No.70, Meilan East Road, hailing Industrial Park, Taizhou City, Jiangsu Province 225300

Applicant after: Jiangsu Kehua New Material Technology Co.,Ltd.

Address before: No. 76, Meilan East Road, Hailing District, Taizhou City, Jiangsu Province, 225300

Applicant before: KEHUA NEW MATERIALS TAIZHOU Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: No.70, Meilan East Road, hailing Industrial Park, Taizhou City, Jiangsu Province 225300

Patentee after: Jiangsu Sinopec New Materials Co.,Ltd.

Address before: No.70, Meilan East Road, hailing Industrial Park, Taizhou City, Jiangsu Province 225300

Patentee before: Jiangsu Kehua New Material Technology Co.,Ltd.