CN112980094A - 一种半导体晶圆封装用低voc聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种半导体晶圆封装用低voc聚丙烯复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112980094A
CN112980094A CN202110225709.1A CN202110225709A CN112980094A CN 112980094 A CN112980094 A CN 112980094A CN 202110225709 A CN202110225709 A CN 202110225709A CN 112980094 A CN112980094 A CN 112980094A
Authority
CN
China
Prior art keywords
semiconductor wafer
composite material
polypropylene composite
wafer packaging
packaging according
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.)
Pending
Application number
CN202110225709.1A
Other languages
English (en)
Inventor
董志远
朱蓉辉
陈成
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.)
Yixin Semiconductor Technology Suzhou Co ltd
Original Assignee
Yixin Semiconductor Technology Suzhou 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 Yixin Semiconductor Technology Suzhou Co ltd filed Critical Yixin Semiconductor Technology Suzhou Co ltd
Priority to CN202110225709.1A priority Critical patent/CN112980094A/zh
Publication of CN112980094A publication Critical patent/CN112980094A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14—Copolymers of propene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Abstract

本发明公开了一种半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料及其制备方法,该材料由下述组分质量份制备而成：聚丙烯树脂65‑90％；增强填充剂1‑15％；增韧剂1‑20％；抗氧剂0.2‑0.5％；抗静电剂0.1‑0.5％；本发明所得聚丙烯复合材料TVOC＜20μgC/g，23℃下的悬臂梁缺口冲击强度10‑36KJ/m2，弯曲模量1000‑2100MPa，230℃，2.16Kg时的熔融指数10‑40g/10min，该半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料具有低成本、稳定性好、制备简单等优点，可广泛应用于半导体晶圆包装盒、器件封装等用具的生产。

Description

一种半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
半导体晶圆对封装材料的性能要求非常严格，低VOC的释放是对晶圆封装材料的主要要求之一。晶圆封装材料一般为改性聚丙烯复合材料，其产生VOC的原因主要有：(1)聚丙烯树脂：常规高流动聚丙烯树脂一般通过有机过氧化物降解法生产，树脂内残留的过氧化物会反应生成醇、醛等有机挥发物；(2)加工助剂的与基体聚丙烯树脂的相容性：耐热性差、与基体树脂相容差的加工助剂会通过析出、挥发产生VOC；(3)改性聚丙烯复合材料的热稳定性。聚丙烯树脂分子链会在持续的热氧化过程中部分断链降解成小分子或低分子，由此产生VOC。
目前国内对半导体晶圆封装材料专用料研究甚少，国外厂家的成熟产品都是技术保密和封锁状态，公开研究和讨论的信息非常少。
因此，如何使材料具有全面持久的低VOC排放性以及满足半导体晶圆对封装材料高性能要求，将具有重要的实际应用价值，相关途径还未见报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种制备容易、低成本、稳定性好、具有低VOC功能的晶圆封装用低TVOC聚丙烯复合材料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料，按重量百分比包括以下组分：
聚丙烯树脂 65-90％；
增强填充剂 1-15％；
增韧剂 1-20％；
抗氧剂 0.2-0.5％；
抗静电剂 0.1-0.5％。
上述各组分配方比例总和为100％。
上述半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将增强填充剂、增韧剂、无机光催化剂、抗氧剂、光稳定剂加入搅拌机中，在300-600转/分的转速下搅拌混合3-6分钟；
步骤二、加入聚丙烯树脂在300-600转/分的转速下搅拌混合3-6分钟；
步骤三、将上述混合物放入双螺杆挤出机中，于180-230℃下熔融挤出造粒即得成品，双螺杆挤出机螺杆转速为250-500rpm；水槽温度25-45℃；切粒机转速为600-1200rpm。
进一步的，所述的聚丙烯树脂为氢调法制得的均聚聚丙烯树脂和为氢调法制得的共聚聚丙烯树脂混合物，其熔体流动速率为10-40g/10min，其中均聚聚丙烯70-30％，共聚聚丙烯30-70％，配方比例总和为100％。
进一步的，所述增强填充剂纳米二氧化硅，其粒径为1-10nm。
进一步的，所述增韧剂为聚烯烃弹性体乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯－醋酸乙烯聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物中的任一种或多种。
进一步的，所述增韧剂为乙烯-1-辛烯共聚物和乙烯－醋酸乙烯聚物混合，混合比例1:3。
进一步的，所述抗氧剂为为酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、三嗪类中的任一种或多种。
进一步的，所述抗氧剂为1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮。
进一步的，所述抗静电剂为阳离子型抗静电剂、高分子型抗静电剂、非离子型抗静电剂中任一种或多种。
进一步的，所述抗静电剂为聚氧乙烯硬脂酸酯。
本发明所述配方及工艺制得的晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料采用ISO标准检测，性能如下：
密度：1.01-1.07g/cm3；
断裂伸长率：85-150％；
拉伸强度：20-26MPa；
弯曲模量：1000-2100MPa；
悬臂梁缺口冲击强度：10-36KJ/m2；
熔融指数：15-40g/10min((230℃，2.16Kg)；
TVOC：＜20μgC/g。
本发明的优点和有益效果在于：现有技术和专利还没有针对半导体晶圆特性研究开发的PP材料和制备方法，本技术通过优化添加剂的数量和类型，针对晶圆封装材料的所具有的特殊使用条件和要求，除了选择更稳定的助剂，将助剂的量也被控制到极小的比例，同时材料中去除用处不大的添加剂，从而取得较低的VOC释放，提供一种具有适应晶圆封装专用的聚丙烯材料复合材料。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
下述组分按重量百分比为：
(1)均聚聚丙烯树脂55％；
(2)共聚聚丙烯树脂32％；
(3)增强填充剂：纳米二氧化硅，其粒径为5nm 2％；
(4)增韧剂：乙烯-1-辛烯共聚物和乙烯－醋酸乙烯聚物按1:3，10％；
(5)抗氧剂：1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮 0.5％；
(6)抗静电剂：聚氧乙烯硬脂酸酯 0.2％；
先将增强填充剂、增韧剂、抗氧剂、抗静电剂放入搅拌机中，在300转/分的转速下搅拌混合6分钟，随后加入均聚聚丙烯树脂和共聚聚丙烯树脂，在400转/分的转速下搅拌混合6分钟。再将上述混合物放入双螺杆挤出机中，于210℃下熔融挤出造粒得到晶圆封装用低TVOC聚丙烯复合材料。本实施例中，双螺杆挤出机螺杆转速为300rpm，水槽温度25-45℃，切粒机转速为900rpm。
所得晶圆封装用低TVOC聚丙烯复合材料经检测性能如下：
密度：1.03g/cm3；
断裂伸长率：105％；
拉伸强度：21Mpa；
弯曲模量：2045Mpa；
悬臂梁缺口冲击强度：26KJ/m2；
熔融指数：28.1g/10min((230℃，2.16Kg)；
TVOC：17.3μgC/g。
实施例2：
下述组分按重量百分比为：
(1)均聚聚丙烯树脂35％
(2)共聚聚丙烯树脂44％
(3)增强填充剂：纳米二氧化硅，其粒径为5nm 10％
(4)增韧剂：乙烯-1-辛烯共聚物和乙烯－醋酸乙烯聚物按1:3，10％
(5)抗氧剂：1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮 0.5％
(6)抗静电剂：聚氧乙烯硬脂酸酯 0.5％
先将增强填充剂、增韧剂、抗氧剂、抗静电剂放入搅拌机中，在300转/分的转速下搅拌混合6分钟，随后加入均聚聚丙烯树脂和共聚聚丙烯树脂，在400转/分的转速下搅拌混合6分钟。再将上述混合物放入双螺杆挤出机中，于210℃下熔融挤出造粒得到晶圆封装用低TVOC聚丙烯复合材料。本实施例中，双螺杆挤出机螺杆转速为300rpm，水槽温度25-45℃，切粒机转速为900rpm。
所得晶圆封装用低TVOC聚丙烯复合材料经检测性能如下：
密度:1.02g/cm3；
断裂伸长率:85％；
拉伸强度:23MPa；
弯曲模量:1950MPa；
悬臂梁缺口冲击强度:20KJ/m2；
熔融指数:22.1g/10min((230℃，2.16Kg)；
TVOC:12.3μgC/g。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料，其特征在于，按重量百分比包括以下组分：
聚丙烯树脂65-90％；
增强填充剂1-15％；
增韧剂1-20％；
抗氧剂0.2-0.5％；
抗静电剂0.1-0.5％。
2.一种根据权利要求1所述的半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将增强填充剂、增韧剂、无机光催化剂、抗氧剂、光稳定剂加入搅拌机中，在300-600转/分的转速下搅拌混合3-6分钟；
步骤二、加入聚丙烯树脂在300-600转/分的转速下搅拌混合3-6分钟；
步骤三、将上述混合物放入双螺杆挤出机中，于180-230℃下熔融挤出造粒即得成品，双螺杆挤出机螺杆转速为250-500rpm；水槽温度25-45℃；切粒机转速为600-1200rpm。
3.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的聚丙烯树脂为氢调法制得的均聚聚丙烯树脂和为氢调法制得的共聚聚丙烯树脂混合物，其熔体流动速率为10-40g/10min，其中均聚聚丙烯70-30％，共聚聚丙烯30-70％，配方比例总和为100％。
4.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料，其特征在于：所述增强填充剂纳米二氧化硅，其粒径为1-10nm。
5.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料，其特征在于：所述增韧剂为聚烯烃弹性体乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯－醋酸乙烯聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物中的任一种或多种。
6.根据权利要求5所述的一种半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料，其特征在于：所述增韧剂为乙烯-1-辛烯共聚物和乙烯－醋酸乙烯聚物混合，混合比例1:3。
7.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为为酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、三嗪类中的任一种或多种。
8.根据权利要求7所述的一种半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮。
9.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料，其特征在于：所述抗静电剂为阳离子型抗静电剂、高分子型抗静电剂、非离子型抗静电剂中任一种或多种。
10.根据权利要求9所述的一种半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料，其特征在于：所述抗静电剂为聚氧乙烯硬脂酸酯。
CN202110225709.1A 2021-03-01 2021-03-01 一种半导体晶圆封装用低voc聚丙烯复合材料及其制备方法 Pending CN112980094A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110225709.1A CN112980094A (zh) 2021-03-01 2021-03-01 一种半导体晶圆封装用低voc聚丙烯复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110225709.1A CN112980094A (zh) 2021-03-01 2021-03-01 一种半导体晶圆封装用低voc聚丙烯复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112980094A true CN112980094A (zh) 2021-06-18

Family

ID=76351529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110225709.1A Pending CN112980094A (zh) 2021-03-01 2021-03-01 一种半导体晶圆封装用低voc聚丙烯复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112980094A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101570612A (zh) * 2009-03-07 2009-11-04 从化市聚赛龙工程塑料有限公司 一种车用低voc内饰件pp复合材料及其制备方法
CN101691435A (zh) * 2009-03-07 2010-04-07 从化市聚赛龙工程塑料有限公司 一种低voc高性能汽车内饰件专用pp复合材料及其制备方法
CN101759917A (zh) * 2008-12-23 2010-06-30 上海普利特复合材料股份有限公司 一种抗静电聚丙烯复合材料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101759917A (zh) * 2008-12-23 2010-06-30 上海普利特复合材料股份有限公司 一种抗静电聚丙烯复合材料及其制备方法
CN101570612A (zh) * 2009-03-07 2009-11-04 从化市聚赛龙工程塑料有限公司 一种车用低voc内饰件pp复合材料及其制备方法
CN101691435A (zh) * 2009-03-07 2010-04-07 从化市聚赛龙工程塑料有限公司 一种低voc高性能汽车内饰件专用pp复合材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2307493B1 (en) Flame-retarded compositions of styrene- containing polymers
EP1743914A2 (fr) Utilisation de polypropylènes isotactiquess de très grande fluidité pour la préparation de concentrés de charges utilisables dan les thermoplastiques de type oléfinique, concentrés de charges et thermoplastiques ainsi obtenus
CN102070833A (zh) 一种提高聚丙烯极性用填充母粒及其制备方法
Sánchez‐Valdes et al. Effect of ionomeric compatibilizer on clay dispersion in polyethylene/clay nanocomposites
CN108250566A (zh) 一种低翘曲无卤膨胀阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法
KR20220074887A (ko) 무기분해성 플라스틱 마스터배치 재료 및 그의 제조방법
CN106674705A (zh) 一种无机纳米颗粒/聚乙烯共聚物复合材料的制备方法
CN110079021B (zh) 一种用于波纹管的耐高温老化阻燃聚丙烯材料及其制备方法
CN113601929B (zh) 一种高性能农用大棚膜
CN113943458B (zh) 一种聚碳酸酯/聚丙烯合金材料及其制备方法
JPH01149845A (ja) フィラー補強樹脂組成物
JPH10501295A (ja) 分解できるポリマー及びポリマー製品
CN112980094A (zh) 一种半导体晶圆封装用低voc聚丙烯复合材料及其制备方法
CN107936495A (zh) 一种抗紫外高阻水pbat薄膜及其制备方法
CN110591199A (zh) 一种编织袋用可膨胀石墨阻燃聚乙烯材料
JP4666896B2 (ja) ポリプロピレン樹脂組成物
CN109897356B (zh) 一种高耐热的聚碳酸酯组合物及其制备方法
JP5515020B2 (ja) 樹脂組成物
JP6763698B2 (ja) 樹脂組成物及び成形体
EP0708144B1 (en) Melt-processed blends containing poly(vinyl alcohol)
US3050494A (en) Compositions comprising an olefin polymer, carbon black, and a dithiobisbenzothiazole, and process for curing same
US5605960A (en) Melt-processed blends containing poly(vinyl alcohol)
CN112920511A (zh) 一种iii-v族半导体抛光片封装专用聚丙烯材料及其制备方法
CN111019216A (zh) 一种熔融阻隔型阻燃塑料母料及其制备方法
CN110358191A (zh) 一种抗冲击聚丙烯改进复合材料及其制备方法

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210618

RJ01 Rejection of invention patent application after publication