[发明专利]具环氧基的硅氧烷改质树脂、封装材料、与封装结构

说明书

本发明提供具环氧基的硅氧烷改质树脂、封装材料、与封装结构，所述具环氧基的硅氧烷改质树脂是由羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂反应后，接着与环氧基硅烷反应而成，其中羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂的摩尔比例为5:1至10:1，且环氧基硅烷与硅氧树脂的摩尔比例为2:1至4:1。添加本发明的具环氧基的硅氧烷改质树脂的封装材料和封装结构可以维持原本组成物Tg并提升与胶材的兼容性，并降低材料应力与翘曲。

技术领域

本揭露关于封装材料，更特别关于其添加的具环氧基的硅氧烷改质树脂。

背景技术

半导体封装材料的主要功能包括保护芯片、保护线路、与增加封装元件的可靠度等。大面积模封材料包含固态模封材料、液态模封材料、及片状薄膜模封材料。液态模封材料(Liquid Molding Compound,LMC)具大面积化、高密度、细线路化、多芯片封装整合，与无扬尘问题等优点，是现在市场采用的主流材料。

为了让胶材与硅片芯片热膨胀系数相近，在芯片级封装材料中需加入85wt％以上无机粉体以降低胶材热膨胀系数。但添加大量无机粉体会导致封装材料粘度与应力大幅增加(特别是在大面积封装时)，因此影响制程作业性和封装信赖性。目前常见的改善手段是在材料组成中加入高分子量柔软物质以降低应力，但此作法会使组成物的Tg下降。

综上所述，目前亟需新的方法维持原本组成物Tg并提升与胶材的兼容性，并降低材料应力与翘曲。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具环氧基的硅氧烷改质树脂，添加该具环氧基的硅氧烷改质树脂的封装材料和封装结构可以维持原本组成物Tg并提升与胶材的兼容性，并降低材料应力与翘曲。

本揭露一实施例提供的具环氧基的硅氧烷改质树脂，是由：羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂反应后，接着与环氧基硅烷反应而成，其中羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂的摩尔比例为5:1至10:1，且环氧基硅烷与硅氧树脂的摩尔比例为2:1至4:1。

本揭露一实施例提供的封装材料，包含：(a)1重量份的具环氧基的硅氧烷改质树脂；(b)3至30重量份的环氧树脂；(c)3至30重量份的酸酐硬化剂；以及(d)50至500重量份的无机粉体，其中(a)具环氧基的硅氧烷改质树脂是由羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂反应后，接着与环氧基硅烷反应而成，其中羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂的摩尔比例为5:1至10:1，且环氧基硅烷与硅氧树脂的摩尔比例为2:1至4:1。

本揭露一实施例提供的封装结构，包括：芯片；以及封装膜，覆盖芯片，其中封装膜是由封装材料固化而成，其中封装材料包含：(a)1重量份的具环氧基的硅氧烷改质树脂；(b)3至30重量份的环氧树脂；(c)3至30重量份的酸酐硬化剂；以及(d)50至500重量份的无机粉体，其中(a)具环氧基的硅氧烷改质树脂是由羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂反应后，接着与环氧基硅烷反应而成，其中羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂的摩尔比例为5:1至10:1，且环氧基硅烷与硅氧树脂的摩尔比例为2:1至4:1。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过导入羟基封端的硅氧烷化合物来调控硅氧树脂之间的链段长度，在将其应用于封装材料时可降低封装材料的应力与储存模数，并维持Tg与流动性(大面积封装无流痕，且完全填满封装区域)；而且，另一方面，通过导入环氧基硅烷可使树脂产物增加与配方胶材树脂的兼容性。

具体实施方式

本揭露一实施例提供的具环氧基的硅氧烷改质树脂，是由：羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂反应后，接着与环氧基硅烷反应而成。上述反应顺序是形成具环氧基的硅氧烷改质树脂的必要方式。举例来说，若将羟基封端的硅氧烷化合物、硅氧树脂、与环氧基硅烷一起混合进行反应，则羟基封端的硅氧烷化合物可能会先与环氧基硅烷进行开环反应，使产物无环氧基。另一方面，同时混合反应物的作法也会使产物的分子量过低。