CN112679141B - 一种改善半导体封装外观的环氧树脂组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种改善半导体封装外观的环氧树脂组合物，其特征在于，按照重量份包括如下组分：环氧树脂A，3.5‑25份；固化剂B，3.55‑25份；促进剂C，0.02‑3份；无机填料D，10‑89份；脱模剂E，0.01‑10份；偶联剂F，0.01‑10份；溢料改善添加剂G,0.01‑10份；炭黑，0.1‑0.5份。本发明具有如下技术效果：通过添加经过表面处理的溢料改善添加剂，在特定空隙尺寸的模具中成型后经测量不同空隙中环氧树脂组合物的溢出长度与普通环氧树脂组合物相比明显偏短，体现在集成电路和半导体器件封装上溢料得到明显改善。

Description

一种改善半导体封装外观的环氧树脂组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种改善半导体封装外观的环氧树脂组合物及其制备方法，属于热固性塑料技术领域，更进一步的，属于环氧模塑料技术领域。

背景技术

近年来，集成电路和半导体器件封装行业随着半导体的迅猛发展而飞速发展了起来。轻薄化发展的终端应引导着封装技术也向小型化，薄型化和超大规模化发展，同时对封装后的产品的可靠性和外观提出了更高的要求。

封测公司为改善集成电路和半导体器件封装后的溢料，研究增加去溢料工艺和工序，同时工艺和工序中大部分采用化学试剂或机械力，大大影响了产品的可靠性，同时也增加了企业生产的成本。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种改善半导体封装外观的环氧树脂组合物及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种改善半导体封装外观的环氧树脂组合物，按照重量份包括如下组分：

环氧树脂A，3.5-25份；

固化剂B，3.55-25份；

促进剂C，0.02-3份；

无机填料D，10-89份；

脱模剂E，0.01-10份；

偶联剂F，0.01-10份；

溢料改善添加剂G,0.01-10份；

所述的环氧树脂可以为酚醛型环氧树脂、双酚A型结构环氧树脂、联苯型结构环氧树脂、萘型结构环氧树脂、邻甲酚型结构环氧、DCPD型结构环氧树脂、多官能团型结构环氧树脂、脂环族环氧树脂等环氧树脂的一种或多种。

所述固化剂可以为线性酚醛树脂、XY-lock型酚醛树脂、双酚A型酚醛树脂、DCPD型酚醛树脂、联苯型酚醛树脂或多官能团型酚醛树脂的一种或多种。

所述的促进剂一般决定树脂交联结构、反应进程及条件，促进剂类型：所述的固化促进剂，为有机磷化合物、咪唑化合物、叔胺化合物及其衍生物的一种或多种。

所述的无机填料一般决定材料的机械性能如强度、密度、导热以及吸水等性能，所述的无机填料可以为结晶型或熔融角型或熔融球型二氧化硅粉末、二氧化钛粉末、氧化铝粉末、氧化镁粉末的一种或多种。

所述的脱模剂为矿物蜡、植物蜡、聚乙烯或聚酰胺蜡等合成蜡的一种或几种组合。

所述的偶联剂由环氧基、氨基、巯基、异腈酸盐基、乙烯基硅烷偶联剂的一种或多种组成。

所述的溢料改善添加剂为高温膨胀微球、气相二氧化硅、羊八巴粉等的一种或多种。膨胀微球和羊巴粉均是由聚合物外壳和不稳定的内核组成，外观为白色粉末，可从90-220℃开始膨胀，其膨胀后直径可以达到原来的4倍。

所述的溢料改善添加剂采用偶联剂进行表面处理，具体的表面处理方法如下：将溢料改善添加剂与丙基丙基醚三甲氧基硅烷一起进行高速搅拌混合，即可得到表面处理的溢料改善添加剂。

优选地，

所述的溢料改善添加剂为高温膨胀微球、气相二氧化硅和羊八巴粉的混合物，表面处理时的搅拌时间为半小时，搅拌速度为2000rpm，高温膨胀微球、气相二氧化硅、羊八巴粉与丙基丙基醚三甲氧基硅烷的重量比为300:300:300：5-7。

所述的改善半导体封装外观的环氧树脂组合物，按照重量份包括如下组分：

环氧树脂A，3.6份；

固化剂B，3.6份；

促进剂C，0.18份；

无机填料D，61.8份；

脱模剂E，0.154份；

偶联剂F，0.141份；

溢料改善添加剂G，0.343-0.514份；

炭黑，0.274份。

所述的环氧树脂组合物的制备方法，包括但不限于用双辊开炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、捏合机、搅拌器等加工设备加热混合得到。

本发明中，不同类型的环氧树脂及固化剂类型及填料类型和填料比例决定了配方体系的基本性能，溢料改善添加剂的种类、粒径、膨胀程度决定了环氧树脂组合物改善溢料的程度。

本发明具有如下技术效果：通过添加经过表面处理的溢料改善添加剂，在特定空隙尺寸的模具中成型后经测量不同空隙中环氧树脂组合物的溢出长度与普通环氧树脂组合物相比明显偏短，体现在集成电路和半导体器件封装上溢料得到明显改善。特别是当溢料改善添加剂为高温膨胀微球、气相二氧化硅和羊八巴粉的混合物时，溢料改善效果更佳。

附图说明

图1为未经本发明专利所述的方法制备的环氧塑封料封装后的产品。

图2为经过本发明专利所述的方法制备的环氧塑封料封装后的产品。

具体实施方式

本发明的实施例和对比实施例中所用的材料来源如下：

环氧树脂A：A1邻甲酚型SQCN700-1(购自山东圣泉树脂)，A2联苯型YX4000(购自日本DIC株式会社)、

固化剂B：B1线性酚醛PF8011(购自山东圣泉树脂)；B2特殊联苯型酚醛树脂(购自湖南嘉盛德)

促进剂C：2-甲基咪唑(购自四国化成)；

无机填料D：D1结晶型二氧化硅DG200、D2熔融球型二氧化硅DQ1150B(均购自江苏联瑞)，D3球形氧化铝Alu-sphere(购自天津泽希)；

脱模剂E：巴西棕榈蜡(一棵树品牌)；

偶联剂F：丙基丙基醚三甲氧基硅烷(购自江苏晨光)；

溢料改善添加剂G:膨胀微球150D，(购自北京沪锦科技有限公司)；羊巴粉161D(购自北京沪锦科技有限公司)；气相二氧化硅A200(凯因化工)。

实施例1溢料改善添加剂G表面处理工艺

称取9Kg 150D加入到GH-50B高速混合器中，并加入50g丙基丙基醚三甲氧基硅烷高速搅拌30分钟后出料，搅拌速度为2000rpm，得到1号溢料改善添加剂。

实施例2溢料改善添加剂G表面处理工艺

称取4.5Kg 150D和4.5Kg A200加入到GH-50B高速混合器中，并加入50g丙基丙基醚三甲氧基硅烷高速搅拌30分钟后出料，搅拌速度为2000rpm，得到2号溢料改善添加剂。

实施例3溢料改善添加剂G表面处理工艺

称取3Kg 150D、3Kg A200和3Kg 161D加入到GH-50B高速混合器中，并加入50g丙基丙基醚三甲氧基硅烷高速搅拌30分钟后出料，搅拌速度为2000rpm，得到3号溢料改善添加剂。

实施例4溢料改善添加剂G表面处理工艺

称取3Kg 150D、3Kg A200和3Kg 161D加入到GH-50B高速混合器中，并加入70g丙基丙基醚三甲氧基硅烷高速搅拌30分钟后出料，搅拌速度为2000rpm，得到4号溢料改善添加剂。

实施例5-9，对照例1

实施例5-9的改善半导体封装外观的环氧树脂组合物和对照例1环氧树脂组合物的配方见表1。

实施例5-9中含有不同组分的溢料改善添加剂G。

对照例1中不含溢料改善添加剂。

将各组份在室温下用粉碎机粉碎并混合均匀，在开放式炼胶机上熔融混炼，然后粉碎，经混合后得到环氧组合物。环氧树脂组合物配比如表1：

表1环氧树脂组合物配方

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分别称取20g实施例5-9和对照例1的组合物，使用压机和溢料磨具注塑，测量不同尺寸缝隙下环氧树脂组合物的溢料表现并进行对比。

结果如表2：

表2溢料流动长度(单位毫米mm)

从表2可以看出，添加了溢料改善添加剂的塑封料在5um、10um、20um、50um和75um处溢料均有改善。特别是，添加了实施例3和4的溢料改善添加剂的塑封料，溢料改善情况明显优于添加了实施例1和2的溢料改善添加剂的塑封料，可见实施例3和4的溢料改善添加剂的溢料改善效果更好。

另外，

图1为未经本发明专利所述的方法制备的环氧塑封料封装后的产品。

图2为经过本发明专利所述的方法制备的环氧塑封料封装后的产品。

从图1可以看出，未经本发明专利所述的方法制备的环氧塑封料封装后，塑封件背部散热板有明显的白色溢料；

从图2可以看出，经过本发明专利所述的方法制备的环氧塑封料封装后，塑封件北部白色溢料覆盖面积明显减小，溢料情况得到改善。

以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种改善半导体封装外观的环氧树脂组合物，其特征在于，按照重量份包括如下组分：

环氧树脂A，3.5-25份；

固化剂B，3.55-25份；

促进剂C，0.02-3份；

无机填料D，10-89份；

脱模剂E，0.01-10份；

偶联剂F，0.01-10份；

溢料改善添加剂G,0.01-10份；

所述的环氧树脂为酚醛型环氧树脂、双酚A型结构环氧树脂、联苯型结构环氧树脂、萘型结构环氧树脂、邻甲酚型结构环氧树脂、DCPD型结构环氧树脂或脂环族环氧树脂的一种或多种；

所述固化剂为线性酚醛树脂、XY-lock型酚醛树脂、双酚A型酚醛树脂、DCPD型酚醛树脂、联苯型酚醛树脂的一种或多种；

所述的促进剂为有机磷化合物、咪唑化合物、叔胺化合物的一种或多种；

所述的无机填料为结晶型或熔融角型或熔融球型二氧化硅粉末、二氧化钛粉末、氧化铝粉末、氧化镁粉末的一种或多种；

所述的脱模剂为矿物蜡、植物蜡、聚乙烯或聚酰胺蜡的一种或几种组合；

所述的偶联剂由环氧基、氨基、巯基、异腈酸盐基、乙烯基硅烷偶联剂的一种或多种组成；

所述的溢料改善添加剂为高温膨胀微球150D、气相二氧化硅和羊巴粉161D的混合物，所述的溢料改善添加剂采用偶联剂进行表面处理，具体的表面处理方法如下：将溢料改善添加剂与丙基三甲氧基硅烷一起进行高速搅拌混合，即可得到表面处理的溢料改善添加剂；

表面处理时的搅拌时间为半小时，搅拌速度为2000rpm，高温膨胀微球、气相二氧化硅、羊巴粉与丙基三甲氧基硅烷的重量比为300:300:300：5-7；

膨胀微球和羊巴粉均是由聚合物外壳和不稳定的内核组成，外观为白色粉末，可从90-220℃开始膨胀，其膨胀后直径可以达到原来的4倍。

2.根据权利要求1所述的一种改善半导体封装外观的环氧树脂组合物，其特征在于，所述的改善半导体封装外观的环氧树脂组合物，按照重量份包括如下组分：

环氧树脂A，3.6份；

固化剂B，3.6份；

促进剂C，0.18份；

无机填料D，61.8份；

脱模剂E，0.154份；

偶联剂F，0.141份；

溢料改善添加剂G，0.343-0.514份；

炭黑，0.274份。

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