【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环氧塑封材料，具体涉及一种环氧塑封料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、环氧塑封料以其收缩率低、电气绝缘性能优异、耐化学性、易加工性、成本低及方便大规模生产等优点广泛应用于半导体封装行业，占据了整个微电子封装材料97％的市场。
2、随着时代的发展，半导体器件使用环境要求越来越高，对器件的电性能要求也越来越高。环氧塑封料中的s元素主要来自于环氧塑封料的树脂、偶联剂、离子捕捉剂和阻燃剂中。在长时间的高温高湿考核下，s元素会对铜线有腐蚀作用，进而导致半导体器件电性能失效，故无硫环氧塑封料的需求应运而生。另一方面，为了降低半导体芯片的接触电阻，提高半导体器件的性能，半导体芯片框架从裸铜材质演变为铜镀银材质且随着应用环境越来越复杂，要求芯片可在通电且高温高湿的环境下能够长时间的作业，进而对包覆芯片的环氧塑封料的电性能的要求也越来越高，然而传统的无硫环氧塑封料体系中的游离离子较多，在长期高温高湿通电的条件下会造成芯片电性失效。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的传统的无硫环氧塑封料体系中的游离离子较多，在长期高温高湿通电的条件下会造成芯片电性失效，可靠性不高的问题，提供了一种环氧塑封料及其制备方法与应用，该环氧塑封料通过将各个组分的含量控制在适当的范围内，采用无巯基偶联剂，并且添加特定的离子捕捉剂，不仅能够使氧塑封料具有较高的铜/银粘接力，且游离离子含量较低，在半导体的应用过程中可靠性更高。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提
3、以所述环氧树脂、所述酚醛树脂、所述固化促进剂、所述填料、所述脱模剂、所述离子捕捉剂、所述增韧剂、所述偶联剂、所述增粘剂和所述着色剂的总量为100重量％计，所述环氧树脂为3-15重量％，所述酚醛树脂为2-10重量％，所述固化促进剂为0.05-2.0重量％，所述填料为70-90重量％，所述脱模剂为0.1-1.2重量％，所述离子捕捉剂为0.1-1.5重量％，所述增韧剂为0.2-1.4重量％，所述偶联剂为0.3-1.5重量％，所述增粘剂为0.3-2.3％，所述着色剂为0-2重量％；
4、其中，所述离子捕捉剂选自硅酸盐、水合氧化物和杂多酸中的至少一种；所述偶联剂为无巯基偶联剂。
5、优选地，所述固化促进剂含有有机磷化合物a以及可选的叔胺化合物、有机磷化合物b和咪唑类化合物中的至少一种，其中所述有机磷化合物a和所述有机磷化合物b不同。
6、优选地，所述有机磷化合物a由四苯基溴化膦与2,3-二羟基萘发生络合反应制得。
7、优选地，所述叔胺化合物选自2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、1,8-二氮杂双环(5,4,0)十一碳-7-烯和三乙胺苄基二甲胺中的至少一种。
8、优选地，有机磷化合物b选自三苯基膦、三乙基膦、三甲基膦、三丁基膦和三(对甲苯基)膦中的至少一种。
9、优选地，所述咪唑类化合物选自2-甲基咪唑、2,4-二甲基咪唑、2-乙基4-甲基咪唑、2-苯基-4,5二羟基甲基咪唑、2-十七烷基咪唑和3-氨基-1,2,4-三氮唑中的至少一种。
10、优选地，以所述固化促进剂的总量为100重量％计，所述有机磷化合物a为5-100重量％。
11、优选地，所述填料选自氧化铝、二氧化钛、氮化硅和二氧化硅中的至少一种。
12、优选地，所述填料的中位径d50为5-80μm。
13、优选地，所述脱模剂选自聚乙烯蜡、巴西棕榈蜡、合成蜡和矿物质蜡中的至少一种。
14、和/或，所述增韧剂选自甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的至少一种。
15、优选地，所述增粘剂选自含氮酚醛、硅酸盐类和聚乙烯醇中的至少一种。
16、和/或，所述着色剂选自钛白粉、氧化锌和炭黑中的至少一种。
17、优选地，所述偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙基醚三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷和n-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅氧烷中的至少一种。
18、优选地，所述环氧树脂选自邻甲酚醛环氧树脂、双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、联苯型环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂和杂环族环氧树脂中的至少一种。
19、和/或，所述酚醛树脂选自苯酚线性酚醛树脂及其衍生物、对二甲苯与苯酚的缩合物、对二甲苯与萘酚的缩合物、双环戊二烯与苯酚的共聚物、苯甲酚线性酚醛树脂及其衍生物和单羟基或二羟基萘酚醛树脂及其衍生物中的至少一种。
20、本专利技术第二方面提供了一种环氧塑封料的制备方法，该方法包括：将前文所述的环氧树脂、酚醛树脂、固化促进剂、填料、脱模剂、离子捕捉剂、增韧剂、偶联剂、增粘剂和着色剂混合后进行熔融混炼，冷却后粉碎、成型。
21、优选地，所述熔融混炼的条件包括：温度为60-120℃，时间为5-20min。
22、本专利技术第三方面提供了一种前文所述的环氧塑封料和前文所述的方法制备的环氧塑封料在作为半导体封装材料中的应用。
23、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
24、(1)本专利技术所述的环氧塑封料通过将各个组分的含量控制在适当的范围内，采用无巯基偶联剂，并且添加适当含量的特定离子捕捉剂，不仅能够使环氧塑封料具有较高的铜/银粘接力，且游离离子含量较低，在长期高温高湿通电的条件下依然具有较高的电性能，在半导体的应用过程中可靠性更高。
25、优选情况下，所述环氧塑封料含有的各个组分不含硫元素，能够进一步提高环氧塑封料的电性能，进一步提高环氧塑封料的可靠性。
26、(2)本专利技术所述的方法通过将各个组分原料混合混炼，并添加和调整离子捕捉剂的种类以及控制各原料组分之间的比例来制备环氧塑封料，得到的环氧塑封料具有较高的铜/银粘接力，且在高温高湿通电的条件下具有更好的电性能，在半导体的应用过程中具有更高的可靠性。
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1.一种环氧塑封料，其特征在于，该环氧塑封料含有环氧树脂、酚醛树脂、固化促进剂、填料、脱模剂、离子捕捉剂、增韧剂、偶联剂、增粘剂和着色剂；
2.根据权利要求1所述的环氧塑封料，其特征在于，所述固化促进剂含有有机磷化合物A、有机磷化合物B和咪唑类化合物中的至少一种以及可选的叔胺化合物，其中所述有机磷化合物A和所述有机磷化合物B不同；
3.根据权利要求2所述的环氧塑封料，其特征在于，以所述固化促进剂的总量为100重量％计，所述有机磷化合物A为5-100重量％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的环氧塑封料，其特征在于，所述填料选自氧化铝、二氧化钛、氮化硅和二氧化硅中的至少一种；
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的环氧塑封料，其特征在于，所述脱模剂选自聚乙烯蜡、巴西棕榈蜡、合成蜡和矿物质蜡中的至少一种；
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的环氧塑封料，其特征在于，所述增粘剂选自含氮酚醛、硅酸盐类和聚乙烯醇中的至少一种；
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的环氧塑封料，其特征在于，；
8.根据
9.一种环氧塑封料的制备方法，其特征在于，该方法包括：将权利要求1-8中任意一项所述的环氧树脂、酚醛树脂、固化促进剂、填料、脱模剂、离子捕捉剂、增韧剂、偶联剂、增粘剂和着色剂混合后进行熔融混炼，冷却后粉碎、成型；
10.权利要求1-8中任意一项所述的环氧塑封料和权利要求9所述的方法制备的环氧塑封料在作为半导体封装材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种环氧塑封料，其特征在于，该环氧塑封料含有环氧树脂、酚醛树脂、固化促进剂、填料、脱模剂、离子捕捉剂、增韧剂、偶联剂、增粘剂和着色剂；
2.根据权利要求1所述的环氧塑封料，其特征在于，所述固化促进剂含有有机磷化合物a、有机磷化合物b和咪唑类化合物中的至少一种以及可选的叔胺化合物，其中所述有机磷化合物a和所述有机磷化合物b不同；
3.根据权利要求2所述的环氧塑封料，其特征在于，以所述固化促进剂的总量为100重量％计，所述有机磷化合物a为5-100重量％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的环氧塑封料，其特征在于，所述填料选自氧化铝、二氧化钛、氮化硅和二氧化硅中的至少一种；
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的环氧塑封料，其特征在于，所述脱模剂选自聚乙烯蜡、巴西棕榈蜡、合成蜡和矿物质蜡中的至少一种；
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈振华，常治国，张之魁，李刚，王善学，卢绪奎，
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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