[发明专利]一种半导体封装用环氧树脂组合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种半导体封装用环氧树脂组合物的制备方法，特别涉及到一种可以提高半导体封装用环氧树脂组合物力学性能和封装外形良率的制备方法。

背景技术

半导体封装用环氧树脂组合物的组分一般包括环氧树脂、固化剂、固化促进剂、填料、阻燃剂、脱模剂、偶联剂、着色剂、力学改性剂等等。其中，固化促进剂组分可以实现在高温条件下加快环氧树脂与固化剂的反应速度。

半导体封装用环氧树脂组合物的制备方法通常包括原材料混合、挤出混炼、压片冷却、粉碎、后混合、成型等工序步骤。在原材料混合步骤，环氧树脂组合物的所有组分均已添加完成。而在后续的挤出混炼工序，环氧树脂组合物的各组分需要实现充分的均匀混合，特别需要实现填料颗粒的充分分散和树脂对填料颗粒的充分浸润与包覆；同时需要避免形成过度固化的环氧组合物，以造成在半导体封装时由于环氧组合物中大颗粒物质过多而堵塞模具注胶口，形成封装缺陷。为实现避免形成过度固化的要求，通常要控制挤出混炼工序的混炼温度和物料挤出速度，因此对物料充分混炼形成一定的限制，进而对环氧树脂组合物的力学性能和封装良率造成负面限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述不足，提供一种半导体封装用环氧树脂组合物的制备方法，可以提高半导体封装用环氧树脂组合物力学性能和封装外形良率。

本发明的半导体封装用环氧树脂组合物的制备方法，其原料包括环氧树脂、固化剂、固化促进剂、填料、阻燃剂、脱模剂、偶联剂和着色剂，制备方法包括如下步骤：

第一步：预留固化促进剂，如固化促进剂是固体可配制成溶液；

第二步：通过高速搅拌机将除固化促进剂之外的环氧树脂组合物各组分物料混合均匀，并传送至下一步；

第三步：通过单螺杆或双螺杆挤出机将第二步所得的物料热熔挤出，并传送至下一步；

第四步：在开炼机进料区滴加固化促进剂或含有固化促进剂的溶液，并通过开炼机将物料混炼均匀；

第五步：物料经过下料、压片、冷却、粉碎、分筛制成微小颗粒，之后经后混合分散均匀获得性能一致的环氧树脂组合物；

所述的第三步中，挤出物料速度200～600kg/h；所述的单螺杆或双螺杆挤出机挤出口物料温度为90-150℃；

所述的第四步中，在开炼机进料区滴加固化促进剂或含有固化促进剂的溶液的滴加速度0.04～3kg/h；

所述的第五步中，粉碎成微小颗粒的粒径范围0.2-2mm，后混合时间20～60min。

本发明中：

环氧树脂在组合物中的重量百分含量为12-14％；固化剂在组合物中的重量百分含量为6-7％；固化促进剂在组合物中的重量百分含量为0.02-0.5％；填料在组合物中的重量百分含量为74.3-78.5％；阻燃剂在组合物中的重量百分含量为1.7-2.5％；脱模剂在组合物中的重量百分含量为0.4-0.6％；偶联剂在组合物中的重量百分含量为0.6-0.68％；着色剂在组合物中的重量百分含量为0.5-0.7％。

环氧树脂为邻甲酚醛环氧树脂；固化剂为苯酚线性酚醛树脂；固化促进剂为二氮杂二环和2－甲基咪唑的10wt％水溶液中的一种或两种；填料选为二氧化硅微粉；阻燃剂为溴代环氧树脂和三氧化二锑；脱模剂为巴西棕榈蜡；偶联剂为γ-环氧丙基丙基醚三甲氧基硅烷；着色剂为炭黑。

在上述技术方案中，通过预留固化促进剂，使得除固化促进剂之外的环氧树脂组合物各组分物料在热熔挤出工序可以获得更大的加工窗口，实现更高的混炼温度和混炼强度，最大程度上实现填料颗粒的充分分散和树脂对填料颗粒的充分浸润与包覆，对于解决环氧树脂组合物均匀混炼起到关键的改善作用。此后固化促进剂通过在开炼机上滴加方式得以实现混炼均匀，后混合工序保证物料微小颗粒充分混合，最终以获得性能一致的环氧树脂组合物。

本发明制备的环氧树脂组合物具备优异的力学性能和封装外形良率，同时还具备良好的流动性、成型性、阻燃性和可靠性。

具体实施方式

以下结合实施例进一步说明本发明，但这仅是举例，并不是对本发明的限制。

以下为涉及到的各成分及代号：

填料：二氧化硅微粉D1(d50为25μm)

填料：二氧化硅微粉D2(d50为10μm)

填料：二氧化硅微粉D3(d50为5μm)

阻燃剂：溴代环氧树脂Z1

阻燃剂：三氧化二锑Z2

着色剂：炭黑T

偶联剂：γ-环氧丙基丙基醚三甲氧基硅烷G

环氧树脂：邻甲酚醛环氧树脂A