[发明专利]一种电子封装用环氧树脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子封装材料技术领域，具体涉及一种电子封装用环氧树脂组合物及其制备方法。

背景技术

传统的半导体功率器件多为半包封形式，其特点是功率大，散热快，封装工艺相对简单，但是，当其应用于更高的标准和要求时，就会暴露出缺点，如参数指标不稳定，安全性能较差，抗干扰能力低等。因此，高功率器件封装的发展方向是全包封。所谓“全包封”，即环氧模塑料包覆整个器件使之没有裸露的散热片，全包封对环氧模塑料的导热能力提出了更高的要求。

对于环氧模塑料来说，其主要组分为环氧树脂、固化剂和无机填料，其中，环氧树脂和固化剂反应后的交联产物的导热系数只有0.13～0.26W/m·K，该数值远小于电子器件对于散热的要求。而作为无机填料的结晶型二氧化硅具有良好的导热系数，约为14W/m·K，使用结晶型二氧化硅作为无机填料，可大幅提高环氧模塑料的导热系数，从而大幅提高封装后器件的可靠性。但是，由于结晶型二氧化硅在混合物中不易于流动从而导致混合不均，因此仍需解决其在环氧树脂组合物中的流动性问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高导热系数的环氧树脂组合物及其制备方法，用于全包封式的高功率器件的封装。该体系在固化后具有良好的导热系数（大于2.2 W/m·K），为达到这一目的，选用不同粒径的结晶型二氧化硅作为无机填料并调节各种粒径的二氧化硅的配比。

    本发明的环氧树脂组合物的主要组分如下：

环氧树脂        3～10份

固化剂          3～10份

固化催化剂      0.01～5份

无机填料        50～90份

阻燃剂          0～20份 

偶联剂          0.01～5份

脱模剂         0.01～5份

着色剂         0.01～5份

本发明中的填料为结晶型二氧化硅，其重量份数为50%～90%，所述结晶型二氧化硅中平均粒径大于0微米不大于10微米的粒子重量份数占到10%到50%，平均粒径大于10微米不大于75微米的粒子重量份数占到5%到70%，上述重量份数均基于环氧树脂组合物的总重量为100％。

本发明中的环氧树脂含有两个及以上的环氧基团，优选为邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂、带有萘骨架的环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂或联苯型环氧树脂中的一种或多种。

本发明中的酚醛树脂含有两个及以上的羟基，优选为苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂、带有萘骨架的树脂、萜烯改性的酚醛树脂或二环戊二烯改性的酚醛树脂中的一种或多种。

本发明的环氧树脂组合物还可以包括固化促进剂，优选为胺化合物、有机磷化合物、四苯基膦加成物或咪唑类化合物中一种或多种，更优选为1，8-二氮杂二环（5,4,0）-十一碳烯-7（DBU）、三乙胺或三苯基膦中的一种或多种。

本发明的环氧树脂组合物还可以包括其它添加剂，所述添加剂为阻燃剂、偶联剂、着色剂或脱膜剂中的一种或多种。

本发明中的阻燃剂为溴代环氧树脂、氧化锑或含膦化合物。

本发明中的着色剂为碳黑。

本发明中的脱膜剂为天然蜡或合成蜡。

制备方法：采用高速搅拌机将上述物质高速搅拌混合，使用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机将混合后的产物加热和混合，再将经混合的产物冷却并粉碎。即可得到本发明的终产物。

本发明的环氧模塑料封装电子元件可以使用模塑方法固化和模塑，诸如传递成型法，压缩模塑法和注塑成型法。

本发明所得到的环氧模塑料具有以下特点：高的热导系数，固化后的产物具有2.2 W/m·K以上的导热系数，可用于各种全包封的功率器件封装形式，在电子封装领域具有广阔的应用前景。

 具体实施方式

下面通过实施例进一步描述本发明。

实施例1

将8份邻甲酚醛清漆型环氧树脂，6份苯酚酚醛清漆型树脂，0.2份咪唑衍生物，40份平均粒径在5微米的结晶型二氧化硅，45份平均粒径在20微米的结晶型二氧化硅，5份氧化锌阻燃剂，1份偶联剂，1份脱模剂，0.25份炭黑，使用高速搅拌机搅拌均匀后，放入双螺杆挤出机进行加热混合，将混合后的产物冷却粉碎，得到产品并测试其性能，产品性能列于表1中。

 实施例2