CN113897025A - 第三代半导体器件封装用苯并噁嗪树脂基组合物及其制备方法 - Google Patents
第三代半导体器件封装用苯并噁嗪树脂基组合物及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及电子封装材料技术领域,具体涉及一种第三代半导体器件封装用苯并噁嗪树脂基组合物及其制备方法。该苯并噁嗪树脂基组合物包括二胺型苯并噁嗪树脂、多官能环氧树脂、芳香胺固化剂、乙酰丙酮金属络合物促进剂、无机填料和端环氧基超支化聚硅氧烷。树脂组合物中苯并噁嗪树脂含量大于环氧树脂,且可在150~190℃下快速固化成型,适用于现有环氧模塑料的传递模塑、模压、注射模塑等固化成型方式;固化物具有高的弯曲强度、玻璃化转变温度和热稳定性,较低的介电常数和介电损耗,同时具有低吸水性,适用于第三代半导体器件封装。
Description
技术领域
本发明涉及电子封装材料技术领域,具体涉及一种第三代半导体器件封装用苯并噁嗪树 脂基组合物及其制备方法。
背景技术
近年来,以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、氧化镓(Ga2O3)、金 刚石等为代表的第三代半导体材料发展迅速。与第一代(Si)和第二代(GaAs)半导体材料 相比,第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电 子饱和速率及更高的抗辐射能力,更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,未来在 各个现代工业领域包括5G通信、物联网、自动驾驶、新能源汽车等将发挥重要革新作用, 应用前景和市场潜力巨大。高温、高频、大功率器件是第三代半导体材料重要的应用场景, 甚至有望在高达300~500℃的温度范围内使用,这对封装技术及材料提出了新的要求。
环氧模塑料作为主要的电子封装材料之一,在起到机械支撑作用的同时,可以保护芯片 不受外界灰尘、潮气、离子、辐射和机械冲击等影响,对电子电路起到非常重要的保护作用。 传统塑封料在温度达到175~200℃时,已不能胜任新一代半导体封装的需求。因此,针对第 三代半导体开发具有高的玻璃化转变温度(Tg)和热稳定性,以及低的介电常数和介电损耗 的塑封料产品具有重要研究意义和应用价值。
苯并噁嗪树脂是在酚醛树脂的基础之上发展起来的一种新型的热固性树脂,是由酚类化 合物、伯胺类化合物和醛为原料脱水缩聚制得,在加热和(或)催化剂作用下发生开环聚合, 生成含氮类似于酚醛树脂的交联网络。苯并噁嗪树脂有着传统环氧树脂和酚醛树脂无法比拟 的优异性能,如在成型固化过程中没有小分子放出,制品孔隙率低,接近零收缩,高玻璃化 转变温度,低介电常数和介电损耗等;并且苯并噁嗪树脂聚合固化后,结构中含有大量的分 子内和分子间氢键,表现出极低的吸水率。然而,苯并噁嗪树脂的开环聚合温度往往高达230~ 260℃,加工和成型条件较为苛刻,不符合现有电子封装模塑料的加工成型工艺;此外,苯 并噁嗪树脂固化后交联密度较高,固化物往往较脆韧性不足,限制了其在电子封装材料领域 的应用。
中国专利公告号为CN 110922720 A的发明专利提出了一种基于环氧树脂/酚醛树脂/苯并 噁嗪树脂模塑料的制备,通过环氧树脂以及酚醛树脂在咪唑固化促进剂和鞣酸衍生物的催化 下,组合物能在低温下固化成型,并且苯并噁嗪树脂所需后固化的温度较低,具有较好的加 工和成型性能,同时组合物有较低的介电常数和介电损耗。但是,由于组合物中加入了酚醛 树脂和鞣酸衍生物,这两种物质分子结构中都含有较多酚羟基,因此不可避免地使固化后的 组合物的吸水率有所增加。吸水率是评测模塑料性能的一个重要指标,高吸水率必然会影响 模塑料的可靠性。因此,该专利中的模塑料应用于第三代半导体器件封装材料时仍不够理想。
为了解决上述问题,本发明在环氧树脂/苯并噁嗪树脂组合物中引入了一种端环氧基超支 化聚硅氧烷,能有效地降低组合物固化后吸水率,而且端环氧基超支化聚硅氧烷分子结构中 柔性的Si-O-Si键对树脂组合物有明显的增韧效果。此外,本发明进一步地选用了芳香胺作为 固化剂,配合乙酰丙酮金属络合物固化促进剂,避免大量酚羟基的引入,同时也增加了树脂 组合物的低温流动性,改善了加工工艺,固化后的树脂组合物具有更高的Tg。
发明内容
为了解决上述问题,本发明在环氧树脂/苯并噁嗪树脂组合物中引入了一种端环氧基超支 化聚硅氧烷,能有效地降低组合物固化后吸水率,而且端环氧基超支化聚硅氧烷分子结构中 柔性的Si-O-Si键对树脂组合物有明显的增韧效果。此外,本发明进一步地选用了芳香胺作为 固化剂,配合乙酰丙酮金属络合物固化促进剂,避免大量酚羟基的引入,同时也增加了树脂 组合物的低温流动性,改善了加工工艺,固化后的树脂组合物具有更高的Tg。
本发明的第一个目的在于提供一种第三代半导体器件封装用苯并噁嗪树脂基组合物。
本发明的第二个目的在于提供一种上述三代半导体器件封装用苯并噁嗪树脂基组合物的 制备方法。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
本发明的第一个方面提供了一种第三代半导体器件封装用苯并噁嗪树脂基组合物,包括 二胺型苯并噁嗪树脂、多官能环氧树脂、芳香胺固化剂、乙酰丙酮金属络合物促进剂、无机 填料和端环氧基超支化聚硅氧烷;
其中,所述多官能环氧树脂和二胺型苯并噁嗪树脂的质量比为5∶5~5∶11,优选5∶7~5∶9;
所述芳香胺固化剂的含量为多官能环氧树脂、芳香胺固化剂、二胺型苯并噁嗪树脂三者 总量的5~15wt%,优选12~15wt%;
所述端环氧基超支化聚硅氧烷的用量为多官能环氧树脂、芳香胺固化剂、二胺型苯并噁 嗪树脂三者总量的1~7wt%,优选3~5wt%;
所述乙酰丙酮金属络合物促进剂的含量为二胺型苯并噁嗪树脂、芳香胺固化剂、多官能 环氧树脂三者总量的0.5~5wt%,优选1~3wt%;
所述无机填料的用量为苯并噁嗪树脂基组合物总量的70~90wt%,优选75~85wt%;
进一步地,所述二胺型苯并噁嗪树脂至少含有两个噁嗪环,所述苯并噁嗪树脂包括以下 式(1)所示化学结构的物质:
式(1)中R′为具有1~30个碳原子且含有芳环结构的有机基团,R′进一步可以含有一个 或多个氧原子、氮原子、硫原子、磷原子或卤素原子;R1为氢原子或为1~20个碳原子的脂 肪烃基。
更进一步地,所述苯并噁嗪树脂可以是4,4′-二(3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪-3-基)苯基甲烷、 4,4′-二(3,4-二氢-6-甲基-2H-1,3-苯并噁嗪-3-基)苯基甲烷、4,4′-二(3,4-二氢-6,8-二甲基-2H-1,3- 苯并噁嗪-3-基)苯基甲烷、4,4′-二(3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪-3-基)苯醚、4,4′-二(3,4-二氢 -2H-1,3-苯并噁嗪-3-基)苯砜中的一种或两种以上组合使用;本发明的二胺型苯并噁嗪优选 4,4′-二(3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪-3-基)苯基甲烷、4,4′-二(3,4-二氢-6-甲基-2H-1,3-苯并噁嗪-3- 基)苯基甲烷、4,4′-二(3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪-3-基)苯砜中的一种或两种以上组合使用。
进一步地,所述多官能环氧树脂包括以下式(2)所示化学结构的物质:
式(2)中R1为氢原子或有1~6个碳原子的烷基,R′为氢原子、甲基或乙基,n为0~6的整数。
更进一步地,所述多官能环氧树脂可以选用日本化药株式会社的EPPN-501H、EPPN-501HY或EPPN-502H中的一种或两种以上组合使用。
进一步地,所述芳香胺固化剂主要为芳香二胺,包括以下式(3)、式(4)和式(5)所示化学结构的物质。
式(3)中的R1为氢原子、卤素原子、或含有1~4个碳原子的烃基。
式(4)中的R1各自独立地为氢原子、卤素原子、或含有1~4个碳原子的烃基。
式(5)中R′为具有1~30个碳原子的烃类,或为含有芳环结构的有机基团;R′也可以为 一个或多个氧原子、氮原子、硫原子、磷原子或卤素原子的有机基团;R1各自独立地为氢原 子,或为含有1~4个碳原子的烃基或卤素原子。
进一步地,所述芳香胺固化剂可以是间苯二胺、邻苯二胺、氯邻苯二胺、联苯胺、3,3′- 二甲基联苯胺、4,4′-二氨基二苯甲烷、3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯甲烷、3,3′-二甲基-4,4′-二氨基 二苯甲烷、3,3′-二乙基-4,4′-二氨基二苯甲烷、4,4′-二氨基二苯砜、4,4′-二氨基二苯醚、4,4′-二 氨基二苯硫醚、3,3′-二氨基二苯砜的一种或两种以上组合使用;本发明的芳香胺固化剂优选 4,4′-二氨基二苯甲烷、4,4′-二氨基二苯砜和3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二苯甲烷中的一种或两种以 上组合使用。
进一步地,所述的端环氧基超支化聚硅氧烷是一种具有聚硅氧烷骨架的端环氧基超支化 聚合物,通过多官能度缩水甘油醚和含二酚的硅氧烷进行质子转移聚合得到。
进一步地,所述乙酰丙酮金属络合物促进剂为乙酰丙酮铁、乙酰丙酮锰、乙酰丙酮铬、 乙酰丙酮铂、乙酰丙酮钙、乙酰丙酮钡、乙酰丙酮钼、乙酰丙酮镉、乙酰丙酮镧、乙酰丙酮 氧钒、乙酰丙酮钛、乙酰丙酮锆中的一种或组合使用;本发明的乙酰丙酮金属络合物优选乙 酰丙酮铝、乙酰丙酮钴、乙酰丙酮铁、乙酰丙酮锰和乙酰丙酮铬中的一种或两种以上组合使 用。
进一步地,所述无机填料包括球形熔融二氧化硅,所述球形熔融二氧化硅的平均粒径为 0.01~30μm,含量为无机填料总量的50~100wt%,优选90~100wt%。
更进一步地,所述无机填料还可包括结晶型二氧化硅、气相二氧化硅、氧化铝、氢氧化 铝、碳酸钙、氧化镁、氢氧化镁、氮化硼、氮化铝、氮化硅、碳酸镁、氢氧化钙、黏土、硅灰石、滑石粉中的一种或几种。
进一步地,在本发明的一种第三代半导体器件封装用苯并噁嗪树脂基组合物中可根据需 要加入其他添加剂,包括硅烷偶联剂、着色剂如炭黑和氧化铁红、以及脱模剂如天然蜡和合 成蜡。
本发明的第二个方面提供了一种上述第三代半导体器件封装用苯并噁嗪树脂基组合物的 制备方法,包括如下步骤:
S1、将芳香胺固化剂与乙酰丙酮金属络合物促进剂进行熔融预混合后,自然冷却至室温, 得到共混物A;其中,熔融预混合的温度为140~160℃,时间为1~5min;
S2、将多官能环氧树脂与端环氧基超支化聚硅氧烷进行熔融预混合后,自然冷却至室温, 得到共混物B;其中,熔融预混合的温度为100~150℃,时间为10~20min;
S3、将所制得的共混物A、共混物B、二胺型苯并噁嗪树脂与无机填料以及其他添加剂 充分混合在一起,于80~120℃进行熔融捏合后,经冷却和粉碎,即得到所述苯并噁嗪基树 脂组合物。
由于采用上述技术方案,本发明具有以下优点和有益效果:
1、本发明的树脂组合物满足现有环氧模塑料的加工和成型工艺,芳香胺作为小分子固化 剂和乙酰丙酮金属络合物作为潜伏性固化促进剂,赋予了树脂组合物具有更低的熔融黏度, 相比“环氧树脂/酚醛树脂/苯并噁嗪树脂”三元树脂组合物,有更高的低温流动性,加工性能 更好;
2、本发明中的端环氧基超支化聚硅氧烷分子结构中有柔性Si-O-Si键,使得热固性树脂 组合物固化后具有高的弯曲强度,表现出良好的韧性,克服了苯并噁嗪树脂固化物脆性较大、 韧性不足的缺点;此外,端环氧基超支化聚硅氧烷不仅与环氧树脂有较好的相容性,还可与 苯并噁嗪树脂反应,参与树脂固化,提高了固化后树脂组合物的交联密度,在提高韧性的同 时,固化后树脂组合物具有更高的Tg(大于250℃),适用于碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN) 等第三代半导体器件封装;
3、本发明中的端环氧基超支化聚硅氧烷分子是一类具有较低表面能的聚合物,赋予了树 脂组合物固化后的极低的吸水率,环氧基使超支化聚合物在树脂组合物中具有良好的分散性, 提高了固化后树脂物的交联密度,有效地屏蔽了水分子的渗透。
具体实施方式
以下通过优选实施例将对本发明作进一步说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下 进行实施,给出了详细的实施方式和过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例,下列 实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。
本发明实施例所用原料如下所示,但不以此为限:
1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(TMDS),购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,CAS号为 3277-26-7;
丁香酚(EG),购自上海麦克林生化科技有限公司,CAS号为97-53-0;
三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚(TTE),购自上海麦克林生化科技有限公司,CAS号为 30499-70-8;
1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷铂(0)(Karstedt催化剂),购自上海麦克林生化科 技有限公司,CAS号为68478-92-2;
四丁基溴化铵(TBAB),购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,CAS号为1643-19-2。
4,4′-二(3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪-3-基)苯基甲烷,购自成都科宜高分子科技有限公司,型 号为CB-7100;
4,4′-二氨基二苯甲烷(DDM),购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,CAS号为101-77-9;
多官能环氧树脂,购自Nippon Kayaku Co.,Ltd,型号为EPPN-501H;
乙酰丙酮铁(Fe(acac)3),购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,CAS号为14024-18-1;
γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KBM-403),购自日本信越公司;
球形熔融二氧化硅,平均粒径为20μm和8μm的购自日本电气化学株式会社;
阻燃剂:三聚氰胺多聚磷酸盐,购自上海旭森非卤消烟阻燃剂有限公司;
着色剂:炭黑,购自三菱瓦斯公司;
脱模剂:巴西棕榈蜡,购自上海易巴化工贸易公司。
实施例1~3
本发明实施例1~3所用原料及用量如下表1所示:
表1
表1中,端环氧基超支化聚硅氧烷(EP-HBPSi)的制备方法为:
将EG(53.78g,0.3275mol)溶于50mL无水甲苯,再加入Karstedt催化剂(9μL),然后加入到具有冷凝回流装置的三颈烧瓶中,通入氮气排除空气。TMDS(20g,0.1488mol)溶于50mL无水甲苯,加入到恒压滴液漏斗中;将三颈烧瓶升温至75℃,通氮气,开始向三颈 烧瓶中滴加TMDS溶液,0.5h滴完(10s/d)。然后升温至85℃继续反应10h得到粗产物, 透明微黄液体;最后在室温下旋蒸除去过量的TMDS与无水甲苯溶剂,得到的深黄色产物记 作A2单体。
将TTE(90.71g,0.3mol)作为B3单体,同时将A2单体(46.27g,0.1mol)和TBAB(4.83g, 0.015mol)溶于150mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,通入氮气排除空气,升温至75℃ 反应5h。反应完成后在热水和冷乙醚中沉淀,用四氢呋喃(THF)溶解再洗涤三次,将沉淀物放置在35℃下真空干燥12h,得到淡黄色液体,即得端环氧基超支化聚硅氧烷(EP-HBPSi)。
本发明实施例1~3的一种第三代半导体器件封装用苯并噁嗪树脂基组合物的制备方法, 包括如下步骤:
S1、共混物A的制备
按表1所示配比,将4,4′-二氨基二苯甲烷(DDM)在150℃下熔融,然后加入乙酰丙酮铁(Fe(acac)3),熔融混合2min后,自然冷却至室温,即得到所述共混物A。
S2、共混物B的制备
按表1所示配比,将多官能环氧树脂(EPPN-501H)在120℃下熔融,然后加入端环氧基超支化聚硅氧烷(EP-HBPSi),熔融混合10min后,自然冷却至室温,即得到所述共混物B。
S3、热固性树脂组合物的制备
按表1所示配比,将上述制得的共混物A、共混物B、4,4′-二(3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪 -3-基)苯基甲烷(CB-7100)、球形熔融二氧化硅(平均粒径为20μm、8μm)、阻燃剂(三聚氰胺多聚磷酸盐)、硅烷偶联剂(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)、着色剂(炭黑) 和脱模剂(巴西棕榈蜡)通过高速混合机在室温下以800rpm的转速充分混合后,于90~110℃通过双螺杆捏合机进行熔融捏合,然后将捏合后的物料冷却和粉碎,即得到所述热固性树脂 组合物。
本发明将原料分别预混制成共混物A、B原理及必要性如下:
共混物A:目的是提高乙酰丙酮金属络合物促进剂在树脂组合物中的分散性。如不进行 此步骤,得到的树脂组合物将会出现固化不均一的问题,影响固化物的脱模,以及对固化物 的机械性能和热性能产生不利影响。
共混物B:所制备的端环氧基超支化聚硅氧烷在常温下为粘稠液体,无法与其他组分直 接进行高速混合与螺杆捏合,与环氧树脂熔融共混后冷却至室温呈固体,便于粉碎加工。
对比例1~2
本发明对比例1~2所用原料及用量如下表2所示:
表2
(3)弯曲强度、弯曲模量和断裂挠度
使用注射模塑机在175℃下将树脂组合物成型,再进行后固化,条件是:175℃下2小 时,220℃下2小时;然后按照中华人民共和国国家标准GB/T 9341-2008《塑料弯曲性能的测定》进行测试。
(4)玻璃化转变温度(Tg)
使用注射模塑机在175℃下将树脂组合物成型,再进行后固化,条件是:175℃下2小 时,220℃下2小时;使用动态热机械分析仪,按照标准ASTM E1640-2013《采用动态力学分析的玻璃转变温度分配的标准试验方法》进行Tg的测试。
(5)起始热分解温度(Td)
使用注射模塑机在175℃下将树脂组合物成型,再进行后固化,条件是:175℃下2小 时,220℃下2小时;然后取约5mg样品利用热失重分析仪于氮气氛围下以10℃min-1的 升温速率从室温升至800℃进行测试,以样品失重为1wt%时对应的温度(Td)作为起始热 分解温度,以评价树脂组合物固化后的热稳定性。
(6)介电常数和介电损耗
使用注射模塑机在175℃下将树脂组合物成型,再进行后固化,条件是:175℃下2小 时,220℃下2小时;然后按照中华人民共和国国家标准GB/T 1409-2006《测量电气绝缘材 料在工频、音频、高频(包括米波波长在内)下电容率和介质损耗因数的推荐方法》进行测 试。
(7)吸水率
使用注射模塑机在175℃下将树脂组合物成型,再进行后固化,条件是:175℃下2小 时,220℃下2小时;固化物样品的尺寸为Φ50mm×3mm,测量前样品先置入烘箱中于100℃ 下干燥48h,冷却至室温后对固化物圆片称取质量并记录为初始质量m1。随后将圆片置入恒 温恒湿箱中,在85℃、85%的湿度(双85)条件下进行测试,每隔一段时间将固化物取出, 将圆片表面水分擦干并冷却至室温,记录此时的质量为m2,测试时间为3天。吸水率的计算 公式(1)如下:
c------试样中吸水质量分数,wt%;
m2------浸泡后试样的质量,mg;
m1------浸泡前干燥后试样的质量,mg。
(8)热膨胀系数
使用注射模塑机在175℃下将树脂组合物成型,再进行后固化,条件是:175℃下2小 时,220℃下2小时;然后按照中华人民共和国国家标准GB/T 36800.2-2018《塑料热机械分析法(TMA)第2部分:线性热膨胀系数和玻璃化转变温度的测定》进行测试。
实施例1~3以及对比例1~2的性能测试结果如下表3所示:
表3
从表3的测试结果可知,本发明的树脂组合物在175℃的凝胶时间较短,并且相比对比 例2的螺旋流动长度更高,表明具有更好低温流动性,可以在目前商用电子封装环氧模塑料 的固化成型工艺下快速成型加工。
本发明的树脂组合物固化后具有较高的弯曲强度及断裂挠度,表现出良好的韧性,这是 因为本发明加入了具有环氧基团的端环氧基超支化聚硅氧烷,与环氧树脂有较好的相容性、 并可以与苯并噁嗪树脂反应,参与树脂固化,提高固化后树脂组合物的交联密度,柔性的 Si-O-Si键也能使树脂组合物固化后具有高的弯曲强度,表现出良好的韧性,这点通过实施例 1与对比例2的测试结果加以证实。
本发明引入的端环氧基超支化聚硅氧烷赋予了树脂组合物极低吸水率,通过吸水率测试 结果可知,本发明实施例3中固化后的树脂组合物的在相同条件下的吸水率为对比例1的0.31 倍,低吸水率能赋予树脂组合物更好的性能稳定性和可靠性。
相较于对比例2的树脂组合物,本发明的实施例3中树脂组合物有更高的Tg(269℃), 和更低的介电常数和介电损耗,对于碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等第三代半导体器件封 装有更高的使用价值。
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)
1.一种第三代半导体器件封装用苯并噁嗪树脂基组合物,其特征在于,包括二胺型苯并噁嗪树脂、多官能环氧树脂、芳香胺固化剂、乙酰丙酮金属络合物促进剂、无机填料和端环氧基超支化聚硅氧烷;
其中,所述多官能环氧树脂和二胺型苯并噁嗪树脂的质量比为5∶5~5∶11;
所述芳香胺固化剂的含量为多官能环氧树脂、芳香胺固化剂、二胺型苯并噁嗪树脂三者总量的5~15wt%;
所述端环氧基超支化聚硅氧烷的用量为多官能环氧树脂、芳香胺固化剂、二胺型苯并噁嗪树脂三者总量的1~7wt%;
所述乙酰丙酮金属络合物促进剂的含量为二胺型苯并噁嗪树脂、芳香胺固化剂、多官能环氧树脂三者总量的0.5~5wt%;
所述无机填料的用量为苯并噁嗪树脂基组合物总量的70~90wt%。
2.根据权利要求1所述的一种第三代半导体器件封装用苯并噁嗪树脂基组合物,其特征在于,所述多官能环氧树脂和二胺型苯并噁嗪树脂的质量比为5∶7~5∶9;
所述芳香胺固化剂的含量为多官能环氧树脂、芳香胺固化剂、二胺型苯并噁嗪树脂三者总量的12~15wt%;
所述端环氧基超支化聚硅氧烷的用量为多官能环氧树脂、芳香胺固化剂、二胺型苯并噁嗪树脂三者总量的3~5wt%;
所述乙酰丙酮金属络合物促进剂的含量为二胺型苯并噁嗪树脂、芳香胺固化剂、多官能环氧树脂三者总量的1~3wt%;
所述无机填料的用量为苯并噁嗪树脂基组合物总量的75~85wt%。
4.根据权利要求3所述的一种第三代半导体器件封装用苯并噁嗪树脂基组合物,其特征在于,所述苯并噁嗪树脂为4,4′-二(3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪-3-基)苯基甲烷、4,4′-二(3,4-二氢-6-甲基-2H-1,3-苯并噁嗪-3-基)苯基甲烷、4,4′-二(3,4-二氢-6,8-二甲基-2H-1,3-苯并噁嗪-3-基)苯基甲烷、4,4′-二(3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪-3-基)苯醚、4,4′-二(3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪-3-基)苯砜中的一种或两种以上组合使用。
7.根据权利要求6所述的一种第三代半导体器件封装用苯并噁嗪树脂基组合物,其特征在于,所述芳香胺固化剂为间苯二胺、邻苯二胺、氯邻苯二胺、联苯胺、3,3′-二甲基联苯胺、4,4′-二氨基二苯甲烷、3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯甲烷、3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二苯甲烷、3,3′-二乙基-4,4′-二氨基二苯甲烷、4,4′-二氨基二苯砜、4,4′-二氨基二苯醚、4,4′-二氨基二苯硫醚、3,3′-二氨基二苯砜的一种或两种以上组合使用。
8.根据权利要求1或2所述的一种第三代半导体器件封装用苯并噁嗪树脂基组合物,其特征在于,所述端环氧基超支化聚硅氧烷是一种具有聚硅氧烷骨架的端环氧基超支化聚合物,通过多官能度缩水甘油醚和含二酚的硅氧烷进行质子转移聚合得到。
所述乙酰丙酮金属络合物促进剂为乙酰丙酮铁、乙酰丙酮锰、乙酰丙酮铬、乙酰丙酮铂、乙酰丙酮钙、乙酰丙酮钡、乙酰丙酮钼、乙酰丙酮镉、乙酰丙酮镧、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮钛、乙酰丙酮锆中的一种或组合使用;
所述无机填料包括球形熔融二氧化硅,所述球形熔融二氧化硅的平均粒径为0.01~30μm,含量为无机填料总量的50~100wt%。
9.根据权利要求8所述的一种第三代半导体器件封装用苯并噁嗪树脂基组合物,其特征在于,所述无机填料还包括结晶型二氧化硅、气相二氧化硅、氧化铝、氢氧化铝、碳酸钙、氧化镁、氢氧化镁、氮化硼、氮化铝、氮化硅、碳酸镁、氢氧化钙、黏土、硅灰石、滑石粉中的一种或几种。
10.根据权利要求1~9任意一项所述的一种第三代半导体器件封装用苯并噁嗪树脂基组合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将芳香胺固化剂与乙酰丙酮金属络合物促进剂进行熔融预混合后,自然冷却至室温,得到共混物A;其中,熔融预混合的温度为140~160℃,时间为1~5min;
S2、将多官能环氧树脂与端环氧基超支化聚硅氧烷进行熔融预混合后,自然冷却至室温,得到共混物B;其中,熔融预混合的温度为100~150℃,时间为10~20min;
S3、将所制得的共混物A、共混物B、二胺型苯并噁嗪树脂与无机填料以及其他添加剂充分混合在一起,于80~120℃进行熔融捏合后,经冷却和粉碎,即得到所述苯并噁嗪树脂基组合物。
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