CN115260954A - 适用于半导体封装的无硫环氧树脂组合物与用途 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种适用于半导体封装的无硫环氧树脂组合物，该无硫环氧树脂组合物中添加了式【1】所示苯并三氮唑及其衍生物作为粘接促进剂，该无硫环氧树脂组合物的其它原料中不含硫原子。式【1】所述粘接促进剂在树脂组合物的添加质量百分比为0.2‑2％。本发明组合物在不添加含有硫原子的成分的情况下防止铜线在高温下的发生连接故障，同时也能够增加树脂组合物与引线框架的粘接力。从而提高了树脂组合物的耐回流性能，也延长了半导体封装体的使用寿命。本发明树脂组合物将有助于在半导体封装中增加铜键合线的使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种环氧树脂组合物，特别是涉及一种用于适用于半 导体封装的无硫环氧树脂组合物；本发明还涉及该无硫环氧树脂组合 物中的原料苯并三氮唑及其衍生物的用途。
背景技术
铜键合线越来越多地被用于半导体封装中，一方面是因为传统的 金线正越来越多地被成本较低的铜线所取代，以大幅降低半导体封装 成本，另一方面是因为铜在高温环境下具有较高的连接可靠性。
在传统半导体封装用树脂组合物中，为了提高树脂组合物与引线 框架的粘接力，在树脂组合物中添加了含硫原子的成分(如双酚S环 氧树脂、巯基硅烷、含硫的其它添加剂等)，以确保树脂组合物在吸 湿/回流等情况下与半导体封装中的引线框架粘合。
然而，硫成分的热解产物可能会导致铜线在高温下发生连接故 障，从而造成半导体封装体电性能失效。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种新的能够适用于 半导体封装的无硫的树脂组合物，该组合物在不添加含有硫原子的成 分的情况下可以有效防止铜线在高温下的发生连接故障，同时也能够 增加树脂组合物与引线框架的粘接力，进而提高了树脂组合物的耐回 流性能，也延长了半导体封装体的使用寿命。
本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种适 用于半导体封装的无硫环氧树脂组合物，其特点是：该无硫环氧树脂 组合物中添加了式【1】所示苯并三氮唑及其衍生物作为粘接促进剂：
式【1】中：R1为CH3或者-COOH基团；
R2为H或者OH基团；
n＝1-10；
该无硫环氧树脂组合物的其它原料中不含硫原子。
本发明所述的的适用于半导体封装的无硫环氧树脂组合物，其进 一步优选的技术方案是：式【1】中，R1为COOH基团，R2为OH 基团，n＝2-3。
本发明所述的的适用于半导体封装的无硫环氧树脂组合物，其进 一步优选的技术方案是：式【1】所述粘接促进剂在树脂组合物的添 加质量百分比为0.2-2％。
本发明所述的的适用于半导体封装的无硫环氧树脂组合物，其进 一步优选的技术方案是：式【1】所述粘接促进剂在树脂组合物的添 加质量百分比为为0.5-1％。
本发明所述的的适用于半导体封装的无硫环氧树脂组合物，其进 一步优选的技术方案是：所述的环氧树脂组合物中还含有适量的其它 组份，包括但不限于：环氧树脂、酚醛树脂、无机填充剂、固化促进 剂、脱模剂、偶联剂、着色剂、应力释放剂和离子捕捉剂。
本发明所述的的适用于半导体封装的无硫环氧树脂组合物，其进 一步优选的技术方案是：所述的环氧树脂组合物中还含有适量的阻燃 剂与/或助流剂。
本发明还公开了以上技术方案中所述的无硫环氧树脂组合物中 的苯并三氮唑及其衍生物作为无硫环氧树脂组合物的粘接促进剂的 用途，该粘接促进剂结构如式【1】所示：
式【1】中：R1为CH3或者-COOH基团；
R2为H或者OH基团；
n＝1-10。
本发明组合物制备时：将环氧树脂、酚醛树脂、无机填充剂、固 化促进剂、脱模剂、偶联剂、着色剂、应力释放剂和离子捕捉剂等组 份与式【1】所示粘接促进剂进行预混合后，将该混合物使用双螺杆 挤出机熔融混炼均匀后，迅速压延冷却成片状再粉碎而成。各原料的 组份除粘接促进剂按本发明公开的外，其余均可按常规用量配制。
本发明中对环氧树脂、酚醛树脂、无机填充剂、固化促进剂、脱 模剂、偶联剂、着色剂、应力释放剂和离子捕捉剂结构等所有组份材 料中除了不含硫原子之外，其它没有任何限制。
本发明中对于环氧树脂和酚醛树脂的当量比，即环氧树脂中的环 氧基数/酚醛树脂中的羟基数的比，一般为0.5～1.2的范围，优选为 0.9～1.0的范围。
发明人基于苯并三氮唑对铜腐蚀具有抑制作用的知识，经过大量 试验，发现在苯并三氮唑结构中引入其它具有粘接特性的基团后，可 以同步提升树脂组合物的粘接力，从而达到一方面的达到抑制铜腐 蚀，另一方面同时具有粘接特性的双重目的。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明组合物在不添加含有硫原子的成分的情况下防止铜线在 高温下的发生连接故障，同时也能够增加树脂组合物与引线框架的粘 接力。从而提高了树脂组合物的耐回流性能，也延长了半导体封装体 的使用寿命。这种树脂组合物将有助于在半导体封装中增加铜键合线 的使用。
本发明组合物不含有任何硫元素，具有适用性广泛，粘接力高、 可靠性高、对铜腐蚀很小的特点，这种材料有助于提高半导体封装的 可靠性，延长其使用寿命。在树脂组合物中不使用任何含有硫原子的 成份，防止硫原子在高温下裂解产生对铜的腐蚀。
具体实施方式
下面利用实施例说明本发明，但本发明的范围不被这些实施例所 限定。
实施例，无硫环氧树脂组合物制备实验：
1、粘接力测试方法：将样品利用传递模塑机，在模具温度175℃， 成型压力5MPa，固化时间120s的条件下在铜片上模压出下底面积 10mm2，高度3mm的布丁状样品，脱模后对布丁状样品在175℃下 后固化6小时。后固化后的样品以及按JESD22-A113D要求进行 MSL3级别进行考核后的样品分别使用推力计测试样品在铜片上的 粘接力。
2、对比例和实验例配方中的产品及生产厂家：
环氧树脂：NC3000L 日本化药株式会社；
酚醛树脂：MEH-7851SS 日本明和产业株式会社；
无机填充剂：NQ1251D 江苏联瑞新材料股份有限公司；
固化促进剂：2MZ-A 四国化成工业株式会社；
着色剂：JY2021 四川正好特种碳黑科技有限公司；
脱模剂：FZ-3736 陶氏化学公司；
脱模剂：SANWAX 161-P三洋化成工业株式会社；
偶联剂：KH560 丹阳有机硅材料实业有限公司；
偶联剂：Y9669 迈图高新材料集团；
应力释放剂：
W35 德国瓦克国际集团有限公司；
阻燃剂：氧化锌 山东邹平博奥锌业有限公司；
助流剂：DC3037 陶氏化学公司；
离子捕捉剂：DHT-4A 协和化学工业株式会社；
式【1】粘接促进剂：苯并三氮唑及其衍生物，中国台湾宽亮企业 有限公司，各实验例添加量参见表1；
表1原料表一(重量百分比％)
表2原料表二(重量百分比％)
表3实验结果
通过以上的对比实验可以看出，在添加式【1】化合物后，可以同 步提升树脂组合物的粘接力，从而达到一方面抑制铜腐蚀，另一方面 同时具有粘接特性，协同双效，解决了组全物中含硫原料带来的危害， 实现了有效的替代。
Claims (7)
1.一种适用于半导体封装的无硫环氧树脂组合物，其特征在于：该无硫环氧树脂组合物中添加了式【1】所示苯并三氮唑及其衍生物作为粘接促进剂：
式【1】中：R1为CH3或者-COOH基团；
R2为H或者OH基团；
n＝1-10；
该无硫环氧树脂组合物的其它原料中不含硫原子。
2.根据权利要求1所述的的适用于半导体封装的无硫环氧树脂组合物，其特征在于：式【1】中，R1为COOH基团，R2为OH基团，n＝2-3。
3.根据权利要求1或2所述的的适用于半导体封装的无硫环氧树脂组合物，其特征在于：式【1】所述粘接促进剂在树脂组合物的添加质量百分比为0.2-2％。
4.根据权利要求3所述的的适用于半导体封装的无硫环氧树脂组合物，其特征在于：式【1】所述粘接促进剂在树脂组合物的添加质量百分比为0.5-1％。
5.根据权利要求1或2所述的的适用于半导体封装的无硫环氧树脂组合物，其特征在于：所述的环氧树脂组合物中还含有适量的其它组份，包括但不限于：环氧树脂、酚醛树脂、无机填充剂、固化促进剂、脱模剂、偶联剂、着色剂、应力释放剂和离子捕捉剂。
6.根据权利要求5所述的的适用于半导体封装的无硫环氧树脂组合物，其特征在于：所述的环氧树脂组合物中还含有适量的阻燃剂与/或助流剂。
7.权利要求1－6中任何一项无硫环氧树脂组合物中所述的苯并三氮唑及其衍生物作为无硫环氧树脂组合物的粘接促进剂的用途，其特征在于：所述的粘接促进剂结构如式【1】所示：
式【1】中：R1为CH3或者-COOH基团；
R2为H或者OH基团；
n＝1-10。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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