【技术实现步骤摘要】
本申请涉及封装材料，具体涉及一种耐辐照环氧塑封料及其应用。
技术介绍
1、随着航天事业的快速发展，抗辐照集成电路的需求不断增加，尤其是在宇宙空间、核试验等极端环境中，高能粒子的辐照对微电子器件的稳定性造成了严重影响。为了确保电子系统的可靠运行，特别是在核心的集成电路中，必须采取有效的辐照加固措施。
2、传统的抗辐照方法虽然能够在一定程度上提高集成电路的抗辐照能力，但仍然还存在一些局限性；例如，在超大规模数模混合集成电路中，传统加固方法存在以下缺点：一是由于无法准确预估各个抗辐照单元的面积，设计时需要在各个模块之间留有足够的“空间裕量”，容易造成大量面积的浪费，增加设计难度和时间成本；二是该辐照加固方法需要人力手工完成所有模块版图的设计优化和替换摆放、以及模块之间的连线，所以人力和时间成本较高；三是加固后的集成电路不利于优化和改版设计；四是现阶段生产工艺流程线生产商少、加工工艺线生产量小，导致成本较高。此外naifuzhao，在航空航天、核工业等领域，对集成电路的可靠性要求非常高，因此进一步提高集成电路的抗辐照性能仍然是非常重要的。
3、因此，不断探索新的抗辐射技术和封装材料，对于提高集成电路的抗辐射能力和性能具有重要的现实意义。
技术实现思路
1、为了在不大幅增加成本的情况下提高集成电路的抗辐照性能，本申请提供一种耐辐照环氧塑封料及其应用。
2、第一方面，本申请提供一种耐辐照环氧塑封料，采用如下的技术方案：
3、一种耐辐照环氧塑封料，
4、本申请提供一种耐辐照环氧塑封料，该耐辐照环氧塑封料能够作为集成电路的封装材料，显著提高集成电路的抗辐照性能。具体地，纳米钽的大原子序数和纳米片层结构能够有效吸收和屏蔽辐射能量，减少辐射对环氧树脂基体的直接作用，从而提高环氧树脂的抗辐照性能；黑磷烯作为一种从黑磷剥离出来的有序磷原子构成的、单原子层的、有直接带隙的新型二维半导体材料，由有序的磷原子组成，磷原子排列在一个褶皱蜂窝晶格中，褶皱蜂窝晶格结构可以赋予黑磷烯一定的抗辐照能力；并且黑磷烯的高载流子迁移率有助于快速转移和分散辐照产生的电荷，减少电荷积累引起的损伤；此外，纳米钽的高熔点和化学稳定性与黑磷烯的稳定性相互补充，从而在辐照环境下形成更稳定的复合材料；纳米钽的优异机械性能能够提供物理防护层，而黑磷烯的电学特性能够提供化学防护或电子防护，从而共同抵御辐照损伤。碳纳米管在电子束辐照下会经历一系列的结构变化，如中心孔洞闭合、表面出现碳洋葱结构等，这些结构变化能够提高其抗辐照的稳定性；此外，在耐辐照环氧塑封料中，碳纳米管还能够与黑磷烯之间形成立体网络结构，该立体网络结构能够提升塑封料的导热性及力学性能，另一方面还能提高纳米钽的分散性，使纳米钽均匀负载在网络结构上，进一步提高塑封料的耐辐照性。应力释放剂的使用可以减少塑封料的内部应力，防止材料在辐照过程中开裂。综上所述，本申请提供的耐辐照环氧塑封料具有很好的抗辐照性、导热性及力学性能，适用于航天、核工业等领域的电子器件封装。
5、在一些实施方案中，所述纳米钽的重量份可以为2-10份、2-20份、2-25份、2-35份、10-20份、10-25份、10-35份、20-25份、20-30份或25-35份。
6、在一个具体的实施方案中，所述纳米钽的重量份还可以为2份、10份、20份、25份或35份。
7、在一些实施方案中，所述黑磷烯的重量份可以为0.1-0.2份、0.1-0.3份、0.1-0.4份、0.1-0.5份、0.2-0.3份、0.2-0.4份、0.2-0.5份、0.3-0.4份、0.3-0.5份或0.4-0.5份。
8、在一个具体的实施方案中，所述黑磷烯的重量份还可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份或0.5份。
9、在一些实施方案中，所述碳纳米管的重量份可以为0.1-0.2份、0.1-0.4份、0.1-0.6份、0.1-0.7份、0.2-0.4份、0.2-0.6份、0.2-0.7份、0.4-0.6份、0.4-0.7份或0.6-0.7份。
10、在一个具体的实施方案中，所述碳纳米管的重量份还可以为0.1份、0.2份、0.4份、0.6份或0.7份。
11、可选地，所述耐辐照环氧塑封料包括以下重量份的组分：环氧树脂5-10份、纳米钽10-25份、黑磷烯0.2-0.4份、碳纳米管0.2-0.6份、氮化硼10-35份、氧化铝30-50份、二氧化硅45-60份、固化剂2-8份和应力释放剂0.3-0.5份。
12、本申请中，纳米钽、黑磷烯和碳纳米管三者之间的共同作用会影响耐辐照环氧塑封料的耐辐照性能。通过试验探究发现，进一步将纳米钽、黑磷烯和碳纳米管三者的添加量控制在上述范围内，制得的耐辐照环氧塑封料的耐辐照性能更好，与纯环氧塑封料相比，其对电子辐照的防护效率能够提升70%以上。
13、可选地，所述环氧树脂选自邻甲酚醛环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、多酚型缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、双联苯型环氧树脂、双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、脂环族环氧树脂、杂环型环氧树脂、间苯二酚甲醛型环氧树脂和三羟苯基甲烷型环氧树脂中的一种或多种。
14、可选地，所述固化剂选自苯酚线性酚醛树脂及其衍生物、苯甲酚线性酚醛树脂及其衍生物、单羟基或二羟基萘酚醛树脂、联苯型酚醛树脂、芳烷基苯酚型环氧树脂及其衍生物、甲基六氢邻苯二甲酸酐、4,4’-二氨基二苯基甲烷中的一种或多种；所述应力释放剂选自液体硅油、聚硅氧烷橡胶粉末、有机硅改性环氧树脂中的一种或多种。
15、可选地，所述耐辐照环氧塑封料还包括固化促进剂0.1-0.3份、偶联剂0.1-0.5份、着色剂0.1-1份、阻燃剂3-7份和脱模剂0.3-0.6份。
16、可选地，所述固化剂促进剂选自2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚、咪唑类促进剂中的一种或多种；所述偶联剂选自环氧硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、巯基硅烷偶联剂中的一种或多种；所述着色剂选自炭黑、钛白粉、油溶苯胺黑中的一种或多种；所述阻燃剂选自有机阻燃剂或无机阻燃剂中的一种或多种；所述脱模剂选自硬酯酸、氧化型或非氧化型聚乙烯蜡、蒙旦蜡、费托蜡中的一种或多种。
17、本申请提供的耐辐照环氧塑封料的制备方法，包括以下步骤：将各组分混合均匀，然后将混合料加热混炼，经冷却、粉碎，混合，打饼，获得耐辐照环氧塑封料。
18、第二方面，本申请提供一种耐辐照环氧塑封料在电子器件封装中的应用。
19、综上所述，本申请具有以下有益效果：
20、1. 本申请采用环氧树脂、纳米钽、黑磷烯和碳纳米管制备出一种具有良好力学性能、导热性能及本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐辐照环氧塑封料，其特征在于，包括以下重量份的组分：环氧树脂5-10份、纳米钽2-35份、黑磷烯0.1-0.5份、碳纳米管0.1-0.7份、氮化硼10-35份、氧化铝30-50份、二氧化硅45-60份、固化剂2-8份和应力释放剂0.3-0.5份。
2.根据权利要求1所述的耐辐照环氧塑封料，其特征在于，所述耐辐照环氧塑封料包括以下重量份的组分：环氧树脂5-10份、纳米钽10-25份、黑磷烯0.2-0.4份、碳纳米管0.2-0.6份、氮化硼10-35份、氧化铝30-50份、二氧化硅45-60份、固化剂2-8份和应力释放剂0.3-0.5份。
3.根据权利要求1所述的耐辐照环氧塑封料，其特征在于，所述耐辐照环氧塑封料包括以下重量份的组分：环氧树脂8份、纳米钽20份、黑磷烯0.3份、碳纳米管0.4份、氮化硼20份、氧化铝40份、二氧化硅50份、固化剂4份和应力释放剂0.4份。
4.根据权利要求1所述的耐辐照环氧塑封料，其特征在于，所述环氧树脂选自邻甲酚醛环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、多酚型缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺
5.根据权利要求1所述的耐辐照环氧塑封料，其特征在于，所述固化剂选自苯酚线性酚醛树脂及其衍生物、苯甲酚线性酚醛树脂及其衍生物、单羟基或二羟基萘酚醛树脂、联苯型酚醛树脂、芳烷基苯酚型环氧树脂及其衍生物、甲基六氢邻苯二甲酸酐、4,4’-二氨基二苯基甲烷中的一种或多种；所述应力释放剂选自液体硅油、聚硅氧烷橡胶粉末、有机硅改性环氧树脂中的一种或多种。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的耐辐照环氧塑封料，其特征在于，所述耐辐照环氧塑封料还包括固化促进剂0.1-0.3份、偶联剂0.1-0.5份、着色剂0.1-1份、阻燃剂3-7份和脱模剂0.3-0.6份。
7.根据权利要求6所述的耐辐照环氧塑封料，其特征在于，所述固化剂促进剂选自2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚、咪唑类促进剂中的一种或多种；所述偶联剂选自环氧硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、巯基硅烷偶联剂中的一种或多种；所述着色剂选自炭黑、钛白粉、油溶苯胺黑中的一种或多种；所述阻燃剂选自有机阻燃剂或无机阻燃剂中的一种或多种；所述脱模剂选自硬酯酸、氧化型或非氧化型聚乙烯蜡、蒙旦蜡、费托蜡中的一种或多种。
8.如权利要求1-7中任一项所述的耐辐照环氧塑封料在电子器件封装中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种耐辐照环氧塑封料，其特征在于，包括以下重量份的组分：环氧树脂5-10份、纳米钽2-35份、黑磷烯0.1-0.5份、碳纳米管0.1-0.7份、氮化硼10-35份、氧化铝30-50份、二氧化硅45-60份、固化剂2-8份和应力释放剂0.3-0.5份。
2.根据权利要求1所述的耐辐照环氧塑封料，其特征在于，所述耐辐照环氧塑封料包括以下重量份的组分：环氧树脂5-10份、纳米钽10-25份、黑磷烯0.2-0.4份、碳纳米管0.2-0.6份、氮化硼10-35份、氧化铝30-50份、二氧化硅45-60份、固化剂2-8份和应力释放剂0.3-0.5份。
3.根据权利要求1所述的耐辐照环氧塑封料，其特征在于，所述耐辐照环氧塑封料包括以下重量份的组分：环氧树脂8份、纳米钽20份、黑磷烯0.3份、碳纳米管0.4份、氮化硼20份、氧化铝40份、二氧化硅50份、固化剂4份和应力释放剂0.4份。
4.根据权利要求1所述的耐辐照环氧塑封料，其特征在于，所述环氧树脂选自邻甲酚醛环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、多酚型缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、双联苯型环氧树脂、双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、脂环族环氧树脂、杂环型环氧树脂、间苯二酚甲醛型环氧树脂和...
【专利技术属性】
技术研发人员：李胜楠，王亚飞，李宏，吴雷，
申请(专利权)人：北京七星华创微电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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