CN113831873A - 一种新型低电阻高可靠的芯片封装材料生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型低电阻高可靠的芯片封装材料生产工艺，包括以下份额的原材料：银包铜的芯片粘接胶、氧化铝、锆、银、硅、环氧树脂和双酚A型环氧树脂。本发明所述的一种新型低电阻高可靠的芯片封装材料生产工艺，通过使用银包铜的芯片粘接胶对芯片封装材料进行涂抹，可为芯片封装材料提供较小的电阻率，导致在使用主原料为银包铜的芯片粘接胶的芯片封装材料时，可为芯片提供良好的导电性能，能完美发挥和适配芯片的功能，对其加入适量的氧化铝、锆、银和硅，从而形成金属基复合材料，这些物质可以使得银包铜的芯片粘接胶的退火点从320度升高到400度，而热导率和电导率的损伤不大。

Description

一种新型低电阻高可靠的芯片封装材料生产工艺

技术领域

本发明涉及芯片封装领域，特别涉及一种新型低电阻高可靠的芯片封装材料生产工艺。

背景技术

芯片封装即安装半导体集成电路芯片用的外壳，具有安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，芯片封装是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁，芯片的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接，封装对CPU和其他LSI集成电路都起着重要的作用，引脚数增多，引脚间距减小、重量减小、可靠性提高，使用更加方便。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种新型低电阻高可靠的芯片封装材料生产工艺，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

包括以下份额的原材料：银包铜的芯片粘接胶、氧化铝、锆、银、硅、环氧树脂和双酚A型环氧树脂，所述银包铜的芯片粘接胶的份额为28%-38%，所述氧化铝的份额为0.3%-0.8%，所述锆的份额为0.1%-0.3%，所述银的份额为0.1%-0.6%，所述硅的份额为0.1%-0.3%，所述环氧树脂和双酚A型环氧树脂的份额为65%-66.4%。

优选的，所述银包铜的芯片粘接胶的份额为33%，所述氧化铝的份额为0.5%，所述锆的份额为0.3%，所述银的份额为0.3%，所述硅的份额为0.4%，所述环氧树脂和双酚A型环氧树脂的份额为65.5%。

优选的，所述银包铜的芯片粘接胶的份额为32.4%，所述氧化铝的份额为0.3%，所述银包铜的芯片粘接胶的份额为32.4%，所述氧化铝的份额为0.3%，所述锆的份额为0.2%，所述银的份额为0.1%，所述硅的份额为0.3%，所述环氧树脂和双酚A型环氧树脂的份额为66.7%。

优选的，所述银包铜的芯片粘接胶的处理：按份额准备相应的芯片粘接胶，放置备用。

优选的，所述氧化铝的处理：取出一定量的铝土矿，将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍，获得铝酸钠溶液，将其过滤，去掉残渣，将滤液降温并加入氢氧化铝晶体，对其长时间搅拌，使其充分融合，搅拌后，铝酸钠溶液会分解析处氢氧化铝沉淀，将沉淀分离出来洗净，将其在950-1200度的温度下煅烧，从而得到氧化铝，放置备用。

优选的，所述锆的处理：取出一定量的锆英石，将其放置到高温炉内对其进行煅烧，高温煅烧下，会将锆英石内部多余的杂质和锆分离，将杂质去除，得到锆英砂，放置备用。

优选的，所述银的处理：取出一定量的银矿石，将干电池的中心碳棒接在直流电源的正级作为阳级，用银矿石接在直流电源的负极作为阳极，一起插入废定影液中进行电解，从而生成纯度较高的银条，放置备用。

优选的，所述硅的处理：取出一定量的石英砂和焦炭，将其放置在在电弧炉中制取纯度较低的粗硅，然后将粗硅转化为有挥发性并易提纯的四氯化硅或三氯氢硅，再在电炉中用氢气将其还原，得到纯度较高的硅，放置备用。

优选的，所述环氧树脂和双酚A型环氧树脂的处理：按份额取出环氧树脂和双酚A型环氧树脂，将环氧树脂、双酚A型环氧树脂、氧化铝、锆、银和硅，将氧化铝、锆、银和硅放置到高温熔炼内进行融化，待齐融化混为一起后，对其进行冷却，然后将环氧树脂和双酚A型环氧树脂放置到模具内，再将氧化铝、锆、银和硅贴附在其表面，使其完全包裹住环氧树脂和双酚A型环氧树脂，形成芯片封装本体，放置备用。

优选的，所述按份额将银包铜的芯片粘接胶涂抹到制好的芯片封装本体表面，此时完成低电阻高可靠的芯片封装材料生产。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中，通过使用银包铜的芯片粘接胶对芯片封装材料进行涂抹，可为芯片封装材料提供较小的电阻率，可为芯片提供良好的导电性能，能完美发挥和适配芯片的功能，通过对其加入适量的氧化铝、锆、银和硅，从而形成金属基复合材料，这些物质可以使得银包铜的芯片粘接胶的退火点从320度升高到400度，而热导率和电导率的损伤不大，再加入氧化铝后，热导率稍有减少，而电阻率略有增加，而且屈服强度得到明显增加，在使用这些材料制成的芯片封装材料时，保证了其散热，强度，电阻均比以塑料、陶瓷制成的芯片封装材料性能好。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施例一：

一种新型低电阻高可靠的芯片封装材料生产工艺，其特征在于：包括以下份额的原材料：银包铜的芯片粘接胶、氧化铝、锆、银、硅、环氧树脂和双酚A型环氧树脂，银包铜的芯片粘接胶的份额为28%-38%，氧化铝的份额为0.3%-0.8%，锆的份额为0.1%-0.3%，银的份额为0.1%-0.6%，硅的份额为0.1%-0.3%，环氧树脂和双酚A型环氧树脂的份额为65%-66.4%。

银包铜的芯片粘接胶的份额为33%，氧化铝的份额为0.5%，锆的份额为0.3%，银的份额为0.3%，硅的份额为0.4%，环氧树脂和双酚A型环氧树脂的份额为65.5%。

包括以下制作步骤：

S1：银包铜的芯片粘接胶的处理：按份额准备相应的芯片粘接胶，放置备用；

S2：氧化铝的处理：取出一定量的铝土矿，将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍，获得铝酸钠溶液，将其过滤，去掉残渣，将滤液降温并加入氢氧化铝晶体，对其长时间搅拌，使其充分融合，搅拌后，铝酸钠溶液会分解析处氢氧化铝沉淀，将沉淀分离出来洗净，将其在950-1200度的温度下煅烧，从而得到氧化铝，放置备用；

S3：锆的处理：取出一定量的锆英石，将其放置到高温炉内对其进行煅烧，高温煅烧下，会将锆英石内部多余的杂质和锆分离，将杂质去除，得到锆英砂，放置备用；

S4：银的处理：取出一定量的银矿石，将干电池的中心碳棒接在直流电源的正级作为阳级，用银矿石接在直流电源的负极作为阳极，一起插入废定影液中进行电解，从而生成纯度较高的银条，放置备用；

S5：硅的处理：取出一定量的石英砂和焦炭，将其放置在在电弧炉中制取纯度较低的粗硅，然后将粗硅转化为有挥发性并易提纯的四氯化硅或三氯氢硅，再在电炉中用氢气将其还原，得到纯度较高的硅，放置备用；

S6：环氧树脂和双酚A型环氧树脂的处理：按份额取出环氧树脂和双酚A型环氧树脂，将环氧树脂、双酚A型环氧树脂、氧化铝、锆、银和硅，将氧化铝、锆、银和硅放置到高温熔炼内进行融化，待齐融化混为一起后，对其进行冷却，然后将环氧树脂和双酚A型环氧树脂放置到模具内，再将氧化铝、锆、银和硅贴附在其表面，使其完全包裹住环氧树脂和双酚A型环氧树脂，形成芯片封装本体，放置备用；

S7：按份额将银包铜的芯片粘接胶涂抹到制好的芯片封装本体表面，此时完成低电阻高可靠的芯片封装材料生产。

具体实施例二：

在实施例一的基础上，一种新型低电阻高可靠的芯片封装材料生产工艺，其特征在于：包括以下份额的原材料：银包铜的芯片粘接胶、氧化铝、锆、银、硅、环氧树脂和双酚A型环氧树脂，银包铜的芯片粘接胶的份额为28%-38%，氧化铝的份额为0.3%-0.8%，锆的份额为0.1%-0.3%，银的份额为0.1%-0.6%，硅的份额为0.1%-0.3%，环氧树脂和双酚A型环氧树脂的份额为65%-66.4%。

银包铜的芯片粘接胶的份额为32.4%，氧化铝的份额为0.3%，锆的份额为0.2%，银的份额为0.1%，硅的份额为0.3%，环氧树脂和双酚A型环氧树脂的份额为66.7%。

包括以下制作步骤：

S1：银包铜的芯片粘接胶的处理：按份额准备相应的芯片粘接胶，放置备用；

S2：氧化铝的处理：取出一定量的铝土矿，将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍，获得铝酸钠溶液，将其过滤，去掉残渣，将滤液降温并加入氢氧化铝晶体，对其长时间搅拌，使其充分融合，搅拌后，铝酸钠溶液会分解析处氢氧化铝沉淀，将沉淀分离出来洗净，将其在950-1200度的温度下煅烧，从而得到氧化铝，放置备用；

S3：锆的处理：取出一定量的锆英石，将其放置到高温炉内对其进行煅烧，高温煅烧下，会将锆英石内部多余的杂质和锆分离，将杂质去除，得到锆英砂，放置备用；

S4：银的处理：取出一定量的银矿石，将干电池的中心碳棒接在直流电源的正级作为阳级，用银矿石接在直流电源的负极作为阳极，一起插入废定影液中进行电解，从而生成纯度较高的银条，放置备用；

S5：硅的处理：取出一定量的石英砂和焦炭，将其放置在在电弧炉中制取纯度较低的粗硅，然后将粗硅转化为有挥发性并易提纯的四氯化硅或三氯氢硅，再在电炉中用氢气将其还原，得到纯度较高的硅，放置备用；

S6：环氧树脂和双酚A型环氧树脂的处理：按份额取出环氧树脂和双酚A型环氧树脂，将环氧树脂、双酚A型环氧树脂、氧化铝、锆、银和硅，将氧化铝、锆、银和硅放置到高温熔炼内进行融化，待齐融化混为一起后，对其进行冷却，然后将环氧树脂和双酚A型环氧树脂放置到模具内，再将氧化铝、锆、银和硅贴附在其表面，使其完全包裹住环氧树脂和双酚A型环氧树脂，形成芯片封装本体，放置备用；

S7：按份额将银包铜的芯片粘接胶涂抹到制好的芯片封装本体表面，此时完成低电阻高可靠的芯片封装材料生产。

本发明通过使用银包铜的芯片粘接胶对芯片封装材料进行涂抹，可为芯片封装材料提供较小的电阻率，可为芯片提供良好的导电性能，能完美发挥和适配芯片的功能，通过对其加入适量的氧化铝、锆、银和硅，从而形成金属基复合材料，这些物质可以使得银包铜的芯片粘接胶的退火点从320度升高到400度，而热导率和电导率的损伤不大，再加入氧化铝后，热导率稍有减少，而电阻率略有增加，而且屈服强度得到明显增加，在使用这些材料制成的芯片封装材料时，保证了其散热，强度，电阻均比以塑料、陶瓷制成的芯片封装材料性能好。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种新型低电阻高可靠的芯片封装材料生产工艺，其特征在于：包括以下份额的原材料：银包铜的芯片粘接胶、氧化铝、锆、银、硅、环氧树脂和双酚A型环氧树脂，所述银包铜的芯片粘接胶的份额为28%-38%，所述氧化铝的份额为0.3%-0.8%，所述锆的份额为0.1%-0.3%，所述银的份额为0.1%-0.6%，所述硅的份额为0.1%-0.3%，所述环氧树脂和双酚A型环氧树脂的份额为65%-66.4%。

2.根据权利要求1所述的一种新型低电阻高可靠的芯片封装材料生产工艺，其特征在于：所述银包铜的芯片粘接胶的份额为33%，所述氧化铝的份额为0.5%，所述锆的份额为0.3%，所述银的份额为0.3%，所述硅的份额为0.4%，所述环氧树脂和双酚A型环氧树脂的份额为65.5%。

3.根据权利要求1所述的一种新型低电阻高可靠的芯片封装材料生产工艺，其特征在于：所述银包铜的芯片粘接胶的份额为32.4%，所述氧化铝的份额为0.3%，所述锆的份额为0.2%，所述银的份额为0.1%，所述硅的份额为0.3%，所述环氧树脂和双酚A型环氧树脂的份额为66.7%。

4.根据权利要求1所述的一种新型低电阻高可靠的芯片封装材料生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1：银包铜的芯片粘接胶的处理：按份额准备相应的芯片粘接胶，放置备用；

S2：氧化铝的处理：取出一定量的铝土矿，将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍，获得铝酸钠溶液，将其过滤，去掉残渣，将滤液降温并加入氢氧化铝晶体，对其长时间搅拌，使其充分融合，搅拌后，铝酸钠溶液会分解析处氢氧化铝沉淀，将沉淀分离出来洗净，将其在950-1200度的温度下煅烧，从而得到氧化铝，放置备用；

S3：锆的处理：取出一定量的锆英石，将其放置到高温炉内对其进行煅烧，高温煅烧下，会将锆英石内部多余的杂质和锆分离，将杂质去除，得到锆英砂，放置备用；

S4：银的处理：取出一定量的银矿石，将干电池的中心碳棒接在直流电源的正级作为阳级，用银矿石接在直流电源的负极作为阳极，一起插入废定影液中进行电解，从而生成纯度较高的银条，放置备用；

S5：硅的处理：取出一定量的石英砂和焦炭，将其放置在在电弧炉中制取纯度较低的粗硅，然后将粗硅转化为有挥发性并易提纯的四氯化硅或三氯氢硅，再在电炉中用氢气将其还原，得到纯度较高的硅，放置备用；

S6：环氧树脂和双酚A型环氧树脂的处理：按份额取出环氧树脂和双酚A型环氧树脂，将环氧树脂、双酚A型环氧树脂、氧化铝、锆、银和硅，将氧化铝、锆、银和硅放置到高温熔炼内进行融化，待齐融化混为一起后，对其进行冷却，然后将环氧树脂和双酚A型环氧树脂放置到模具内，再将氧化铝、锆、银和硅贴附在其表面，使其完全包裹住环氧树脂和双酚A型环氧树脂，形成芯片封装本体，放置备用；

S7：按份额将银包铜的芯片粘接胶涂抹到制好的芯片封装本体表面，此时完成低电阻高可靠的芯片封装材料生产。