[发明专利]阻燃性环氧树脂组成物与其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃性环氧树脂组成物及其用途。

技术背景

环氧树脂类的高分子材料(Epoxy molding compound)其固化后具有优异的机械、耐热、耐酸碱及电气性质，使得环氧树脂在运动器材、汽车及航天工业等复合材料中占有相当重要的地位，由于环氧树脂具有易固化、低固化收缩率、及良好的粘着性、机械性与耐化学性，近年来也广泛地应用于3C产业中(计算机、通讯、消费性电子产品)的IC封装材料。IC封装的主要目的在于保护芯片及导线、线路，使其免于受到空气中的水气、灰尘以及其它外力的伤害，以提高芯片的使用寿命与可靠度，近年来随着IC封装业对环氧树脂可靠性、安全性的要求日益增高，对环氧树脂阻燃性能的要求也逐渐提高。

环氧树脂类材料阻燃性能普遍较差，因此需要加入阻燃剂以达到阻燃的功效，目前环氧树脂类材料所用的阻燃剂种类很多，可分为无机盐类阻燃剂、有机阻燃剂和有机、无机混合阻燃剂三种，无机阻燃剂是目前使用最多的一类阻燃剂，主要为金属化合物类，包括硼酸锌、钼酸锌、金属氢氧化物、复合金属氢氧化物等。其中金属氢氧化物类应用产品主要为氢氧化铝、氢氧化镁。但是环氧树脂类材料中使用金属化合物对于改善树脂组成物的阻燃性有限，必须大量的添加方能符合所需的阻燃标准，且使用过程中易吸湿导致树脂组成物固化时间延长进而造成客户端的操作性问题；有机阻燃剂的主要成分为有机物，主要的产品有卤系、磷酸酯、卤代磷酸酯等，然而含卤阻燃剂会产生腐蚀性和毒性的卤化氢气体，且发烟量大，以及燃烧时可能会产生卤化戴奥辛或卤化呋喃等有害致癌毒气的疑虑，所以欧盟立法废的电子、电机设备指令(Directive on″Waste Electrical，Electronic Equipment(WEEE)″)中，规定电子、电机设备中有害物质的限制(Restriction of Hazardous Substances(RoHS)in EEE)，明白规定禁止使用聚溴化联苯(Polybrominated biphenyl(PBB))、聚溴化联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers(PBDE))等含溴化合物；磷酸酯阻燃剂则容易水解产生磷酸，易使芯片腐蚀，而影响成品的信赖性。有机无机混合阻燃剂是无机盐类阻燃剂的改善产品，主要使用非水溶性有机磷酸酯的水乳液，部分代替无机盐类阻燃剂，其成分主要仍为无机阻燃剂，在阻燃要求上还不能满足目前产品开发的需求。

此外，随着环保意识的高涨，世界各先进国家已陆续禁止高污染材料的使用。就半导体封装的相关技术领域而言，已逐渐朝向使用不含铅的焊锡材料发展。为了因应此种焊料的材质变化，在半导体封装过程中，必须以较高的温度条件进行焊料回焊步骤。在此情况下，对于半导体封装所使用的环氧树脂组成物而言，除了必须具有阻燃特性外，也必须维持优异的耐回流焊性与电气稳定性。日本专利特开平9(1997)-3161号、特开平9(1997)-235353与特开平11(1999)-140 277号，通过使用吸水性低的环氧树脂和固化剂改善耐回流焊性，从而解决了装配期间温度的升高所引起的问题。然而，吸水性低和模量小的环氧树脂组合物(萘系环氧树脂、联苯型环氧树脂和主链结构中具有亚联苯基单元的苯酚芳烷基酚醛树脂)的交联密度低，且成形品于固化后易软化，在连续操作过程中，树脂组合物将粘附在模具或型腔中会大大降低生产能力。另外，中国专利申请号200480002310.1提出提高产品中球型熔融硅粉的使用量，并同时使用低粘度的环氧树脂降低产品在高温高湿环境下的吸湿性以防止在焊接处理期间导致的热应力，并使用特殊的氧化的聚乙烯蜡脱模系统以改善客户端的可操作性。然而，硅粉含量的增加导致在客户端进行需高流动性的封装时易产生填充不充分、冲丝等缺陷，且有价格昂贵等缺点。

为解决先前技术的问题，本发明提出一种具有优异阻燃性、流动性和连续成形性的环氧树脂组成物，使用所述环氧树脂组合物封装的组件具有优异的阻燃性、耐回流焊性与电气稳定性。

发明内容

本发明提供一种阻燃性环氧树脂组成物，其特征在于包含：

环氧树脂；

硬化剂；

阻燃剂；

硬化促进剂；以及

无机填充材料；

其中所述阻燃剂为氰尿酸三聚氰胺与环磷氮烯，其中所述环磷氮烯具有下式(I)：