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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物的制备方法及其应用,属于电子封装材料领域,具体属于电子封装用环氧塑封料领域。
技术介绍
1、塑封是一种将芯片或器件覆盖模塑料进行保护的封装工艺。通过塑封,使得原先裸露于外界的芯片、器件及连接线路通过外部塑封体得到保护,免受外界环境(特别是湿气环境)对半导体器件造成的侵袭,避免产品失效。
2、按照成型原理的不同,半导体塑封主要分为注射式成型塑封和压缩式成型塑封两种。传递模塑法采用固态饼状树脂(环氧塑封料,emc),属于早期的模塑方法。在这种方法中,将固态emc加热熔化为凝胶状态,然后强制施加一定的压力,使其流过多个狭窄的路径。近年来,随着电子设备小型化的进展,对于半导体制品也越来越要求薄型化与小型化,此外,对于半导体在要求小型化的同时也要求高性能,对将半导体裸芯片纵向地层叠而得到的半导体安装结构也在不断被应用,因此随着芯片越来越小,层次越来越多,键合结构变得越来越复杂,环氧树脂在传统的模塑过程中不能均匀铺开,导致成型不完整或空隙(或孔隙)增加。
3、压缩模塑法是一种能够克服传递模塑法局限性的新方法。在压缩模塑法中,一般使用片状(smc)、颗粒状(gmc)和液态塑封料(lmc),在这三种塑封料中,gmc随着技术的进步和发展,性能得到改善,由于价格低廉等特点,慢慢开始蚕食液态塑封料的市场,逐渐成为压缩模塑工艺中应用最广泛的材料。
4、然而,由于颗粒状塑封料在压缩模塑工艺中主要采用均匀撒粉的形式将gmc预先放置在模具型腔中,经预热变为液态后再将带有
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,该颗粒状树脂组合物通过使用多种分散剂配合,实现对填料的有效分散。
2、本专利技术的目的还在于提供前述用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物的制备方法。
3、为解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是:一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,由以下重量份数的各组分组成:
4、
5、以上所有组分总组成为100份。
6、所述的无机填料可以使用通常在半导体封装用树脂组合物中使用的物质,从通用性优异的观点出发,优选二氧化硅;
7、所述的无机填料,其形貌不作特别限定,为保持良好的流动性,优选为球形;
8、所述的无机填料,其最大粒径(卡断点,cut point)不作特别限定,根据具体应用场景需求选用。
9、所述的偶联剂可以为本领域常用偶联剂,优选硅烷偶联剂,主要作为无机填料的表面改性剂,通过化学反应或者化学吸附的机理改变无机填料表面的物化性能,提高填料在树脂中的分散性,增加无机填料与树脂界面的相容性,进而提高树脂组合物的力学性能、化学性能以及电性能。可以举出环氧硅烷、巯基硅烷、苯基氨基硅烷等氨基硅烷。从提高密封材料与金属部件的密合性的观点出发,偶联剂优选为选自苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和3-巯基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
10、所述的环氧树脂可以为本领域常用环氧树脂,从抑制树脂组合物的固化物的翘曲、使填充性、耐热性、耐湿性等诸特性的平衡向上的观点出发,优选含有选自三苯基甲烷型环氧树脂、联苯芳烷基型环氧树脂和联苯型环氧树脂、二环戊二烯酚醛型环氧树脂中的一种或两种以上。
11、所述的固化剂为酚醛树脂类固化剂,选自任何本领域常用的酚醛树脂,可以是线型苯酚酚醛树脂(pn)、苯酚芳烷基酚醛树脂(xylok酚醛)、多芳香酚醛树脂(mar酚醛)和多官能酚醛树脂(mfn酚醛),这些酚醛树脂可以单独使用,也可以根据具体情况进行两种或多种的优选搭配,不作特别限定。
12、所述的固化促进剂为可以促进环氧树脂与酚醛树脂发生反应的物质,无特别限定,从反应性、操作性和保存稳定性的观点出发,固化促进剂优选为热潜伏性促进剂,可以为四取代鏻化合物、磷化合物与醌化合物的加合物、磷化合物与硅烷化合物的加合物等中的一种或几种混合物。
13、所述的应力改性剂可以为本领域常用的硅油、硅酮橡胶粒子,无特别限定,其主要作用是降低塑封体的应力,改善塑封体的翘曲变形,提高塑封体的韧性,防止塑封体裂纹的产生,当使用应力改性剂时,可以仅使用一种,也可以并用两种以上。
14、所述的i型分散剂为具有式1所示结构的特定化合物,化学名称为乙烷氧基铝二异丙基:
15、
16、所述的ii型分散剂为含有填料亲和基团的高分子量共聚物,具体可选择如kmt-398(佛山市科宁新材料),disperbyk-2200(毕克化学)等中的一种或二种混合物。
17、所述的阻燃剂可以为本领域常用阻燃剂,其作用为改善环氧树脂的耐燃烧性能,其种类可以为磷酸酯、环膦腈、金属氢氧化物如氢氧化铝等,可以单独使用一种,也可以几种混合使用,不作特别限定。
18、所述的润滑剂选自与树脂系统不相容的蜡系,其作用是在树脂混炼过程中脱出,使材料与设备之间形成极薄的蜡层,从而提高本专利技术树脂组合物挤出生产过程的可操作性,同时提高树脂组合物熔体与造粒筛网网孔的爽滑性,提高本专利技术树脂组合物的可造粒性,提高粒子尺寸的均匀性和表面光滑性,进而提高产品的收率和良率,从这一点考虑,优选氧化聚乙烯蜡、酰胺蜡等,可以为其中的一种,也可以并用两种以上。
19、所述的着色剂主要用于区分/标识装置的不同类型并且覆盖封装单元的设计以及防止透光,可以为染料、颜料、炭黑等,根据使用场景要求进行选择,不作特别限定,本专利技术的组合物中所用着色剂具体优选为炭黑。
20、所述的离子捕捉剂,没有特别限制,可以使用本领域公知或惯用的离子捕捉剂,其主要从提高ic等半导体元件的耐离子迁移性、耐湿性和高温放置等特性的观点出发。作为离子捕捉剂,可以选择水滑石类、镁、铝、钛、锆、铋等元素的含水氧化物等,这些离子捕捉剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
21、本专利技术提供的一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,制备方法如下:1)将i型分散剂用丁酮配制成20%质量分数的溶液;2)将配方量无机填料、离子捕捉剂、无机阻燃剂和着色剂加入高速混合机中,在搅拌状态下依次将配方量偶联剂和i型分散剂的丁酮溶液通过喷雾喷嘴加入到混合机中;3)从混合机中取出所得到的混合物,在室温下进行老化处理,预处理时长1天,以使偶联剂和i型分散剂均与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,由以下重量份数的各组分组成:
2.根据权利要求1所述的一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,其特征在于所述的II型分散剂为含有填料亲和基团的高分子量共聚物。
3.根据权利要求2所述的一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,其特征在于,所述的含有填料亲和基团的高分子量共聚物,选自佛山市科宁新材料有限公司的型号为KMT-398的材料,和/或毕克化学的型号为DISPERBYK-2200的材料。
4.根据权利要求1所述的一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,其特征在于所述的固化促进剂为热潜伏性固化促进剂。
5.根据权利要求4所述的一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,其特征在于所述的热潜伏性促进剂为有机膦系络合物,具体为四取代鏻化合物、磷化合物与醌化合物的加合物、磷化合物与硅烷化合物的加合物中的一种或几种混合物。
6.根据权利要求5所述的一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,其特征在于所述的有机膦系络合物选自式II、式III、式IV中的一种或几种混合物:
8.根据权利所述的要求7所述的一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,其特征在于,所述的润滑剂选自氧化聚乙烯蜡、酰胺蜡中的一种或几种。
9.根据权利所述的要求1所述的一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,其特征在于其制备方法如下步骤:1)将I型分散剂用丁酮配制成20%质量分数的溶液;2)将配方量无机填料、离子捕捉剂、无机阻燃剂和着色剂加入高速混合机中,在搅拌状态下依次将配方量偶联剂和I型分散剂的丁酮溶液通过喷雾喷嘴加入到混合机中;3)从混合机中取出所得到的混合物,在室温下进行老化处理,预处理时长1天,以使偶联剂和I型分散剂均与的键合于无机填料的表面;4)老化处理后,过100um筛去除粗大颗粒,得到实施了表面偶联、分散处理的无机混合物;5)将II型分散剂与环氧树脂预先进行熔融混合处理后,粉碎得到树脂混合物1粉末颗粒;6)将固化剂、固化促进剂、应力改性剂、润滑剂预先进行熔融混合处理后,粉碎得到树脂混合物2粉末颗粒;7)将步骤4)得到的无机混合物、步骤5)得到的树脂混合物1粉末颗粒和步骤6得到的树脂混合物2粉末颗粒加入到高速混合机中进一步进行混合;8)将步骤7得到的混合物通过双螺杆挤出机进行熔融混炼;9)将从挤出机口得到的熔融混炼后的物料趁热利用离心力从特定大小筛网孔径中甩出,冷却,得到一定直径和长度的颗粒状粒子;10)将步骤9)得到的粒子进一步经过旋转式整粒机进行整理以减小粒子的尺寸大小和分布;11)将步骤10)得到的粒子进一步通过振动筛分机筛分,去除规格要求外的大粒径颗粒和小粒径颗粒,得到具有良好粒子尺寸大小和粒径分布的适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,由以下重量份数的各组分组成:
2.根据权利要求1所述的一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,其特征在于所述的ii型分散剂为含有填料亲和基团的高分子量共聚物。
3.根据权利要求2所述的一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,其特征在于,所述的含有填料亲和基团的高分子量共聚物,选自佛山市科宁新材料有限公司的型号为kmt-398的材料,和/或毕克化学的型号为disperbyk-2200的材料。
4.根据权利要求1所述的一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,其特征在于所述的固化促进剂为热潜伏性固化促进剂。
5.根据权利要求4所述的一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,其特征在于所述的热潜伏性促进剂为有机膦系络合物,具体为四取代鏻化合物、磷化合物与醌化合物的加合物、磷化合物与硅烷化合物的加合物中的一种或几种混合物。
6.根据权利要求5所述的一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,其特征在于所述的有机膦系络合物选自式ii、式iii、式iv中的一种或几种混合物:
7.根据权利所述的要求1所述的一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,其特征在于所述的润滑剂选自与树脂系统不相容的蜡系。
8.根据权利所述的要求7所述的一种适用于压缩成型封装用颗粒状树脂组合物,其特征在于,所述的润滑剂选自氧化聚乙烯蜡、酰胺蜡中的一种或几...
【专利技术属性】
技术研发人员:闵玉勤,卢绪奎,王善学,李刚,姚磊,
申请(专利权)人:江苏中科科化新材料股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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