[发明专利]一种半导体封装用高导热低应力环氧塑封料

说明书

本发明提供了一种半导体封装用高导热低应力环氧塑封料，环氧树脂10‑90重量份，固化剂酚醛树脂20‑70重量份，大粒径导热填料300‑800重量份，小粒径导热填料20‑200重量份，离子捕捉剂2‑15重量份，低应力改性剂0.5‑5重量份，偶联剂0.1‑3重量份，促进剂0.1‑5重量份，脱模剂0.1‑5重量份，阻燃剂1‑8重量份，着色剂0.1‑5重量份。与现有技术相比，本发明环氧塑封料的主要优点是：（1）环氧塑封料具有极高的导热性能，导热系数可以达到3.5W/m·K以上；（2）环氧塑封料封装外观及封装操作性良好，无气孔、砂眼、粘模等现象发生；（3）环氧塑封料可靠性高，具有较低的应力和线膨胀系数。

技术领域

本发明涉及一种半导体封装用高导热低应力环氧塑封料，属于电子封装领域。

背景技术

环氧树脂作为主体树脂和固化剂在固化促进剂的作用下高温固化，其中环氧树脂和酚醛树脂的组合是当今电子塑封料的主流，在上述材料中，辅以二氧化硅、碳酸钙等无机填料，以及阻燃剂和各种助剂，就能制备满足电子封装需求的塑封材料。环氧塑封料有许多有益的性能，普遍应用在电子封装领域。

然而，普通环氧塑封料的导热率很低，为了满足越来越多的大功率元器件散热需求，保证电子产品的工作可靠性，就必须对环氧树脂改性以提高其热导率。

已有的研究表明，塑封料导热性能的提高主要取决于导热填料的种类、含量等。

华海诚科在中国专利CN102911479A中公开了一种适合于全包封器件的环氧树脂组合物，该组合物通过添加结晶型二氧化硅微粉，可以得到导热系数为2.2W/m·K的环氧塑封料。

江苏中鹏在中国专利CN105440588B中公开了一种高导热模塑型环氧底填料及其制备方法，该组合物通过添加球形导热填料，可以得到导热系数最高为3.3W/m·K的组合物。

但是，目前大部分的研究结果所得导热系数都在3.5W/m·K以下，这些研究结果表明，仅仅通过简单添加高导热粉末，难以在树脂中形成优异的导热网络，难以进一步提高材料导热性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种半导体封装用高导热低应力环氧塑封料。

发明人通过研究发现，通过对导热填料的颗粒大小及形状进行设计，用不同种类、不同形状尺寸的导热填料填充环氧树脂，在较高填充量下，可以在环氧树脂中形成点-面式接触导热网络结构，不仅可以提高环氧塑封料的导热性能，同时可以有效地降低塑封料的热膨胀系数，进一步提高可靠性。

本发明要解决的技术问题本是通过以下技术方案来实现的：

一种半导体封装用高导热低应力环氧塑封料，含有如下组分：环氧树脂10-90重量份，固化剂酚醛树脂20-70重量份，大粒径导热填料300-800重量份，小粒径导热填料20-200重量份，离子捕捉剂2-15重量份，低应力改性剂0.5-5重量份，偶联剂0.1-3重量份，促进剂0.1-5重量份，脱模剂0.1-5重量份，阻燃剂1-8重量份，着色剂0.1-5重量份。

其中，

所述环氧树脂为邻甲酚环氧树脂、联苯型环氧树脂、芳烷基型环氧树脂、酯环型环氧树脂、杂环型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、萘环型环氧树脂、多官能团型环氧树脂中的一种或几种。

所述的固化剂选自线性酚醛树脂、联苯型酚醛树脂、萘型酚醛树脂或芳烷基苯酚型酚醛树脂中的一种或几种。

所述导热填料选自钝角型二氧化硅、金属氧化物、金属氮化物、碳化硅、氮化硅、氮化硼、石墨烯的一种或几种复合。

特别地，