一种高温绝缘胶膜材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种一种高温绝缘胶膜材料及其制备方法。具体公开了一种耐高温绝缘聚合物复合物，其包括氰酸酯树脂、环氧树脂、无机填料、环氧树脂固化剂、固化促进剂、分散剂；所述的耐高温绝缘聚合物复合物包括以下质量份的组分：氰酸酯树脂3‑12份，环氧树脂3‑20份，无机填料5‑15份，环氧树脂固化剂0.1‑2份，固化促进剂0.0001‑0.005份，分散剂0.1‑2份。绝缘聚合物复合物固化后的玻璃化转变温度高于120℃。

A high temperature insulating film material and its preparation method

The invention discloses a high temperature insulating adhesive film material and a preparation method thereof. Specifically, a high temperature resistant insulating polymer composite is disclosed, which comprises cyanate ester resin, epoxy resin, inorganic filler, epoxy resin curing agent, curing accelerator and dispersant; the high temperature resistant insulating polymer composite comprises the following components by mass: cyanate ester resin 3 \u2011 12 parts, epoxy resin 3 \u2011 20 parts, inorganic filler 5 \u2011 15 parts, epoxy resin curing agent 0.1 \u2011 2 parts , 0.0001-0.005 parts for curing accelerator and 0.1-2 parts for dispersant. The glass transition temperature of insulating polymer composite after curing is higher than 120 \u2103.

【技术实现步骤摘要】
一种高温绝缘胶膜材料及其制备方法
本专利技术属于电子封装材料
，更具体地，本专利技术涉及一种应用于半导体系统级封装用的绝缘胶膜材料。
技术介绍
随着电子信息技术的发展，特别是近年来以可穿戴电子、智能手机、超薄电脑、无人驾驶、物联网技术和5G通讯技术为主的快速发展，对电子系统的小型化、轻薄化、多功能、高性能等方面提出了越来越高的要求。封装载板/基板/线路板与芯片和PCB相邻，起到电路承接作用。电子设备运行过程中产生的热量会聚集在封装载板/基板/线路板内部而产生高温。因此，要求生产封装载板/基板/线路板的原材料具有良好的耐热性。一般而言，随温度增加，材料的介电常数、介电损耗、热膨胀系数将会增加。高介电常数和介电损耗则会对电信号高频高速传输产生延长，影响产品性能。热膨胀系数增加后，则会导致材料容易与铜线路之间产生分层、翘曲等现象，影响产品的可靠性。为了解决材料的耐热性，需要材料具有较高的玻璃化转变温度。环氧树脂基复合材料影响良好的可加工性已广泛应用与封装载板/基板/线路板。提高环氧树脂复合材料玻璃化转变温度的方法主要是提高环氧固化物分子链中的刚性基团如苯环的比例。但苯环含量增加，则会增加环氧固化物的刚性。在材料使用过程中容易出现开裂、翘曲等可靠性问题为了解决上述问题，本专利技术提供一种可用于半导体封装的、适用于加成法或半加成法制程的耐高温绝缘胶膜材料。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种可用于本导体封装的、适用于加成法或半加成法制备精细线路的耐高温绝缘胶膜材料。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取了以下技术方案。本专利技术一个方面提供了一种耐高温绝缘聚合物复合物，其包括氰酸酯树脂、环氧树脂、无机填料、环氧树脂固化剂、固化促进剂、分散剂。在本专利技术的技术方案中，所述的耐高温绝缘聚合物复合物包括以下质量份的组分：在本专利技术的技术方案中，所述的氰酸酯树脂的质量占氰酸酯树脂、环氧树脂总质量百分比为5％～85％，优选为10％～65％，更优的为15％～45％。当氰酸酯树脂的含量低于5wt％时，绝缘聚合物复合物固化后的玻璃化转变温度不易达到120℃以上。当氰酸酯树脂含量高于85％时，绝缘聚合物复合物固化后柔韧性较差。在本专利技术的技术方案中，所述的耐高温绝缘聚合物复合物的玻璃转化温度高于120℃，优选高于140℃，更优选高于160℃。在本专利技术的技术方案中，所述耐高温绝缘聚合物复合物为厚度1μm～300μm的层状物，优选厚度为10μm～150μm，更优选为15μm～100μm。在本专利技术的技术方案中，氰酸酯树脂选自双酚A型氰酸酯、双酚F型氰酸酯、双酚E型氰酸酯、双酚M型氰酸酯、双环戊二烯型氰酸酯、酚醛型氰酸酯、四甲基双酚F型氰酸酯等中的一种或多种。在本专利技术的技术方案中，环氧树脂选自双酚A型环氧树脂，如南亚NPEL-128,NPEL-127,NPEL-144,NPES-609,NPES-901,NPES-902,NPES-903,NPES-904,NPES-907,NPES-909,如国都化工YD-001，YD-012,YD-013k，YD-014,YD-134,YD-134D,YD-134L,YD-136、YD-128,YD-127，亨斯迈生产的GY2600，GY6010，GY6020，MY790-1，LY1556，GY507等；双酚F型环氧树脂，如南亚生产的NPEF-170,CVC生产的EPALLOY8220、EPALLOY8220E、EPALLOY8230，亨斯迈生产的GY281，GY282，GY285，PY306，PY302-2，PY313等；酚醛型环氧树脂，如南亚生产的NPPN-638S、NPPN-631、CVC生产的EPALLOY8240、EPALLOY8240、EPALLOY8250、EPALLOY8330等；邻甲酚醛型环氧树脂，如南亚生产的NPCN-701、NPCN-702、NPCN-703、NPCN-704、NPCN-704L、NPCN-704K80等；多官能团环氧树脂，如南亚生产的NPPN-431A70、CVC生产的ERISYSGA-240等；脂环族环氧树脂，如CVC生产的EPALLOY5000、EPALLOY5200、JE-8421等；间苯二酚环氧树脂，如CVC生产的ERISYSRDGE；橡胶改性环氧树脂，如CVC生产的HyPoxRA95、HyPoxRA840、HyPoxRA1340、HyPoxRF928、HyPoxRM20、HyPoxRM22、HyPoxRK84L、HyPoxRK820等；聚氨酯改性环氧树脂、联苯环氧树脂，如日本三井化学生产的YX4000，YX4000K，YX4000H，YX4000HK，YL6121H，YL6121HN、双环戊二烯环氧树脂；溴化环氧树脂，如岳阳巴陵石化生产的CYDB-500，CYDB-700，CYDB-900，CYDB-400，CYDB-450A80等中的一种或多种。在本专利技术的技术方案中，环氧树脂固化剂选自脂肪多元胺型固化剂，如乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二丙烯三胺、二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺、三甲基六亚甲基二胺、二己基三胺、三甲基己二胺、聚醚二胺等；脂环多元胺型固化剂，如二氨甲基环己烷、孟烷二氨、氨乙基呱嗪、六氢吡啶、二氨基环己烷、二氨甲基环己基甲烷、二氨基环己基甲烷等；芳香胺类固化剂，如间苯二胺、间苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷、双环芴二胺、二氨基二苯基砜、4-氯邻苯二胺等；酸酐类固化剂，如苯酮四羧酸二酐、甲基内次甲基四氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、聚壬二酸酐、二氯代顺丁烯二酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐、偏苯四酸二酐、二苯酮四羧基二酸酐、顺丁烯二酸酐、十二烷基代顺丁烯二酸酐、琥珀酸酐、六氢苯二甲酸酐、环戊烷四酸二酐、二顺丁烯二酸酐基甲乙苯等；聚酰胺固化剂；潜伏固化剂，如二氰二胺、三氟化硼单乙胺、三氟化硼苯乙胺、三氟化硼邻甲基苯胺、三氟化硼卞胺、三氟化硼二甲基苯胺、三氟化硼乙基苯胺、三氟化硼吡啶、MS-1微胶囊、MS-2微胶囊、葵二酸三酰肼等；合成树脂类固化剂，如苯胺甲醛树脂、苯酚甲醛树脂、线性酚醛树脂等中的一种或多种。在本专利技术的技术方案中，环氧树脂固化促进剂选自咪唑类环氧树脂固化促进剂，如2-甲基咪唑、2-甲基-4-乙基咪唑、2-乙基咪唑、2,4-二乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑等；苯酚、双酚A、间苯二酚、2,4,6-三(二甲氨基亚甲基)苯酚、卞基二甲胺、酰基胍、过氧化苯甲酰、乙酰丙酮铜、乙酰丙酮铝、乙酰丙酮锆等中的一种或多种。在本专利技术的技术方案中，无机填料选自二氧化硅、氧化铝、氮化硼、二氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化镁、碳酸钙、钛酸钡、钛酸锶、钛酸锶钡、锆钛酸铅、钛酸铜钙等中的一种或多种混合物。在本专利技术的技术方案中，无机填料粒子的尺寸为20nm～10μm，优选为50～3μm,更优选为200nm～1μm，或多尺度的混合物。...

【技术保护点】
1.一种耐高温绝缘聚合物复合物，其由氰酸酯树脂、环氧树脂、无机填料、环氧树脂固化剂、固化促进剂、分散剂制成；/n优选地，所述的耐高温绝缘聚合物复合物由以下质量份的组分制成：/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温绝缘聚合物复合物，其由氰酸酯树脂、环氧树脂、无机填料、环氧树脂固化剂、固化促进剂、分散剂制成；
优选地，所述的耐高温绝缘聚合物复合物由以下质量份的组分制成：



更优选地，所述的耐高温绝缘聚合物复合物由以下质量份的组分制成：





2.根据权利要求1所述的耐高温绝缘聚合物复合物，所述的氰酸酯树脂的质量占氰酸酯树脂、环氧树脂总质量百分比为5％～85％，优选为10％～65％，更优选为15％～45％。


3.根据权利要求1所述的耐高温绝缘聚合物复合物，所述的耐高温绝缘聚合物复合物的玻璃转化温度高于120℃，优选高于140℃，更优选高于160℃。


4.根据权利要求1所述的耐高温绝缘聚合物复合物，所述耐高温绝缘聚合物复合物为厚度1μm～300μm的层状物，优选厚度为10μm～150μm，更优选为15μm～100μm。


5.根据权利要求1所述的耐高温绝缘聚合物复合物，氰酸酯树脂选自双酚A型氰酸酯、双酚F型氰酸酯、双酚E型氰酸酯、双酚M型氰酸酯、双环戊二烯型氰酸酯、酚醛型氰酸酯、四甲基双酚F型氰酸酯中的一种或多种；
优选地，环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、邻甲酚醛型环氧树脂、多官能团环氧树脂、脂环族环氧树脂、间苯二酚环氧树脂、橡胶改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、联苯环氧树脂、溴化环氧树脂；
优选地，环氧树脂固化剂选自脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类固化剂、酸酐类固化剂、聚酰胺固化剂、潜伏固化剂、合成树脂类固化剂、更优选地，潜伏固化剂选自二氰二胺、三氟化硼单乙胺、三氟化硼苯乙胺、三氟化硼邻甲基苯胺、三氟化硼卞胺、三氟化硼二甲基苯胺、三氟化硼乙基苯胺、三氟化硼吡啶、MS-1微胶囊、MS-2微胶囊、葵二酸三酰肼；
优选地，环氧树脂固化促进剂选自咪唑类环氧树脂固化促进剂、苯酚、双酚A、间苯二酚、2,4,6-三(二甲氨基亚甲基)苯酚、卞基二甲胺、酰基胍、过氧化苯甲酰、乙酰丙酮铜、乙酰丙酮铝、乙酰丙酮锆等中的一种或多种；
优选地，无机填料选自二氧化硅、氧化铝、氮化硼、二氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化镁、碳酸钙、钛酸钡、钛酸锶、钛酸锶钡、锆钛酸铅、钛酸铜钙中的一种或多种混合物；
优选地，无机填料粒子的尺寸为20nm～10μm，更优选为50～3μm,更优选为200nm～1μm，或多尺度的混合物；
优选地，无机填料粒子的形状选自球形、类球形颗粒、棒状、线状、片状的颗粒；
优选地，无机填料粒子占复合物固体成分即不含溶剂等挥发成分质量的20％～80％，优选为30％～60％，更优选为45％～55％；
优选地，分散剂选自阴离子型分散剂、阳离子型分散剂和非离子型乳化剂，
更优选地，非离子型乳化剂选自壬基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化、高分子聚合物；阴离子型乳化剂选自顺-9-十八碳烯酸钠、油酸钠、硬脂酸钠、月桂酸钠、C13～C18烷基苯磺酸钠、硫酸酯盐；阳离子乳化剂选自烷基铵盐乳化剂(十二烷基氯化铵、季铵盐如十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基溴化吡啶蝻中的一种或几种的组合)。


6.根据权利要求1所述的耐高温绝缘聚合物复合物，用于配制绝缘胶膜聚合物复合物时，用溶剂混合所有原料，制成电子浆料，再进行烘干，得到耐高温绝缘聚合物复合物；其中所用的溶剂为可挥发溶剂，
优选地，选自芳香类溶剂，更优选地，芳香类溶剂选自二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、六甲基苯、乙苯；
优选地，卤化烃类溶剂，更优选地，卤化烃类溶剂选自氯苯、二氯苯、二氯甲烷；
优选地，脂肪烃类溶剂，更优选地，脂肪...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗遂斌，阮盼盼，徐鹏鹏，孙蓉，于淑会，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44