[发明专利]一种泡沫铜/环氧树脂电子封装材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种泡沫铜/环氧树脂电子封装材料及其制备方法。所述泡沫铜/环氧树脂电子封装材料包括含有填料的环氧树脂和掺杂碳纳米管的泡沫铜；所述填料为SiC、AlN、BN或BeO中的一种。本发明通过将含有填料的环氧树脂用丙酮稀释之后填充到掺杂碳纳米管的泡沫铜中，浓缩、固化，得到泡沫铜/环氧树脂电子封装材料。本发明所制备的泡沫铜/环氧树脂电子封装材料的导热系数高达55.2W/(m·K)，电磁屏蔽性能达到57.9dB，适用于各种复杂的、密集的电子元器件。

技术领域

本发明涉及电子封装材料技术领域，特别是涉及一种泡沫铜/环氧树脂电子封装材料及其制备方法。

背景技术

随着电子产品的小型化，集成化和功能化等新应用的出现，导致电子芯片在单位面积内产生的热量越来越高，对电子封装材料的要求也不断增高，散热正在成为一个具有挑战性的问题。另外，由于集成化的出现，电子元器件会受到电磁干扰，降低了其工作的可靠性。为了保证电子元器件的正常工作，需要电子封装材料具有高的导热性能的同时还要具有一定的电磁屏蔽性能，从而保证电子元器件的正常工作。

中国专利CN 103525012 A公开了一种导热绝缘封装材料，未能形成有效的导热网络，导热率提高的幅度不大，并且也不具有电磁屏蔽的性能。

中国专利CN 104497491 A公开了基于纳米碳化硅提高环氧树脂导热率的方法，但是其热导率仅为4.1W/(m·K)，不仅无法满足当下电子封装材料的高导热性能的需求，也不具备电磁屏蔽性能。

中国专利CN 109898107 B公开了一种泡沫金属铜掺杂碳纳米管电磁屏蔽材料及制备方法，其仅具有电磁屏蔽性能，并不具有导热性能。

中国专利CN 109943023 A公开了一种导热电磁屏蔽复合材料及其制备方法和应用，虽然所制备的复合材料同时具备了导热性能和电磁屏蔽性能，但是其导热系数仅为5.8W/(m·K)，无法满足当下电子封装材料的高导热性能的需求。

随着电子元器件的复杂性和密集性日益提高，迫切需要研究和开发同时具有高的导热性能和电磁屏蔽性能的新型电子封装材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种泡沫铜/环氧树脂电子封装材料及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，使电子封装材料同时兼具高的导热性能和电磁屏蔽性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明目的之一是提供一种泡沫铜/环氧树脂电子封装材料，所述电子封装材料以掺杂碳纳米管的泡沫铜为基体材料，以含有填料的环氧树脂为填充材料；

所述填料为SiC、AlN、BN或BeO中的一种。

进一步地，所述含有填料的环氧树脂和掺杂碳纳米管的泡沫铜的质量比为1:1.4-1.45。

进一步地，所述填料在泡沫铜/环氧树脂电子封装材料中的质量分数为40％～60％；所述填料为粒径为50μm～70μm的球形微粒。

进一步地，所述环氧树脂为双酚A型。

进一步地，所述掺杂碳纳米管的泡沫铜中的碳纳米管的体积分数为0.5％～0.6％；碳纳米管的直径为30～80nm，长度小于10μm。

本发明目的之二是提供上述的泡沫铜/环氧树脂电子封装材料的制备方法，包括以下步骤：将含有填料的环氧树脂用丙酮稀释之后填充到掺杂碳纳米管的泡沫铜中，浓缩、固化，得到泡沫铜/环氧树脂电子封装材料。

进一步地，所述填充的方法为：将固化剂水浴搅拌得到A，将含有填料的环氧树脂水浴搅拌得到B，将A和体积分数为40％的丙酮溶液以及偶联剂加入到B中水浴搅拌，之后加入掺杂碳纳米管的泡沫铜水浴搅拌；水浴的目的是为了提高固化剂以及环氧树脂的流动性。