[发明专利]一种聚硅氧烷粉体填料的制备方法、由此得到的聚硅氧烷粉体填料及其应用

说明书

本发明涉及一种聚硅氧烷粉体填料的制备方法，提供包括至少60wt％的T单位的聚硅氧烷，其中，T单位＝R₁SiO₃‑，R₁为氢原子或可独立选择的碳原子1至18的有机基；以及在惰性气体氛围或真空条件下，对该聚硅氧烷进行热处理，热处理温度为250度以上至750度以下，以使得聚硅氧烷中的硅羟基发生缩合以得到真密度大于等于1.33g/cm³，更佳的大于等于1.34g/cm³的聚硅氧烷粉体填料。本发明还提供一种根据上述的制备方法得到的聚硅氧烷粉体填料。本发明又提供一种根据上述的聚硅氧烷粉体填料的应用。本发明提供的聚硅氧烷粉体填料具有低诱电率、低诱电损失和低放射性。

技术领域

本发明涉及半导体的封装，更具体地涉及一种聚硅氧烷粉体填料的制备方法、由此得到的聚硅氧烷粉体填料及其应用。

背景技术

在半导体后端工序的封装工艺中，需要用到塑封料、贴片胶、底灌料和芯片载板等封装材料。此外，将被动元件、半导体元件、电声器件、显示器件、光学器件和射频器件等组装成设备时还须使用高密度互连板(high density inerconnect，HDI)、高频高速板和母板等电路板。这些封装材料和电路板一般主要由环氧树脂，芳香族聚醚，氟树脂等有机高分子和填料所构成，其中的填料主要是二氧化硅，其功能是降低热膨胀系数和诱电损失等。现有的填料选用二氧化硅进行紧密充填级配，该二氧化硅的化学结构是Si的Q单位，即SiO₄-。

一方面，随着技术的进步，半导体所用的信号频率越来越高，信号传输速度的高速化低损耗化要求填料具有低诱电率和低诱电损失。另一方面，材料的诱电率(又称介电常数)和诱电损失(又称介电损耗)基本取决于材料的化学组成和结构，二氧化硅有其固有的诱电率和诱电损失的值，因此，现有的二氧化硅填料无法满足更低诱电率和低诱电损失的要求。

对于半导体记忆体要求填料具有低放射性。但是，现在的球形二氧化硅的纯度很大程度依靠天然矿物本身的纯度。因此，现有的二氧化硅填料无法完全满足低放射性的要求。

已知，聚硅氧烷具有较低的诱电率，是一种常用工业绝缘材料。但是，现有的聚硅氧烷填料粉体的内部通常具有较大的吸水空间，容易吸收水份(即在大气条件下吸水导致增重)造成诱电损失增加，因此不适应有低诱电损失要求的半导体封装或电路板等用途。例如Momentive生产的Tospearl120是平均粒径2微米的聚甲基硅氧烷，200度2小时加热的失重是1％左右，吸水问题严重。

发明内容

本发明旨在提供一种聚硅氧烷粉体填料的制备方法、由此得到的聚硅氧烷粉体填料及其应用，由此提供的填料具有低诱电率、低诱电损失和低放射性。

本发明提供一种聚硅氧烷粉体填料的制备方法，包括步骤：S1，提供包括至少60wt％的T单位的聚硅氧烷，其中，T单位＝R₁SiO₃-，R₁为氢原子或可独立选择的碳原子1至18的有机基；以及S2，在惰性气体氛围或真空条件下，对该聚硅氧烷进行热处理，热处理温度为300度以上至700度以下，以使得聚硅氧烷中的硅羟基发生缩合以得到真密度大于等于1.33g/cm³的聚硅氧烷粉体填料。