[发明专利]半导体封装用的环氧树脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环氧树脂组合物，尤其是涉及一种适合做小外形封装（SOP）和方形扁平封装（QFP）的半导体封装用的环氧树脂组合物；本发明还涉及前述环氧树脂组合物的制备方法。

背景技术

环氧树脂以其固有的低收缩率、良好的粘结性、电气绝缘以及耐化学品等突出的优点，使其在电子元器件封装和电气绝缘材料的制作方面成为不可缺少的材料。环氧模塑料是以环氧树脂为主要成分，上世纪60年代起源于美国（Hysol），后发扬光大于日本，现在中国是快速崛起的世界EMC大国。同时由于与金属和陶瓷材料相比具有成本低、操作灵活、方便大规模生产等特点，占据了整个电子封装材料的97% 的市场。

随着人们环保意识的增强，对环氧模塑料也提出了环保的要求，具体表现在：一要经得起260℃无铅工艺条件的考验，由于自然界中的酸雨会把焊锡中的含铅材质溶解出来，经由食物及饮水铅会在人体内积累，引起重金属污染、进而危害到人体健康。因此含铅助剂也成为欧盟WEEE严禁使用的品种，而传统的含铅焊料也因此被包含在了禁用品种之中。在符合环保需求下，无铅焊料的开发已成为必然趋势。目前开发的无铅焊料的熔点相对较高，因此再回流焊峰值温度也从目前含铅焊料的230～245℃升高到250～265℃。这就对环氧塑封料的可靠性提出了更高的要求；二是要从非环保向环保过渡，要求无溴、无锑等。作为半导体塑封材料，环氧树脂组合物的阻燃性能要求UL-94V-0的国家标准，而目前业内所使用的阻燃剂绝大多数是卤素衍生物或含锑阻燃剂等，由于这些物质在燃烧时会产生二嗯英(dioxin)、苯并呋喃(benzofuran)等有毒气体，可能引起人体新陈代谢失常或导致癌症；另一方面处理或回收这些含卤废料也相当困难。因此含卤阻燃剂的使用受到了很大限制。欧盟早在2000年6月就已完成了电气及电子设备废弃物处理法第5版修正草案，对无卤环保电子材料加以规范，明确规定多溴联苯(PBB)以及多溴联苯醚(PBDE)等化学物质2008年1月1日禁止使用。因此环氧树脂组合物的环保化也势在必行。

与此同时，随着半导体行业的快速发展，电子封装的结构也有早期的通孔安装的封装形式，如双列式封装（DIP）、单列式封装（SIP/SIP）、圆形封装（CAN）及针栅阵列封装（PGA）等，发展到表面贴装式的四边引线扁平封装（QFP）、小外形封装（SOP/SOJ），缩小型封装（SSOP）、薄形小外形封装（TSOP）、无引线片式载体（LCC）、球栅阵列封装等以及更高级直接粘结式的芯片直接焊接（COB）、带式载带封装（TCP）等，而以芯片尺寸级封装、三维叠层封装以及全硅圆片型封装的新型封装工艺也正逐步登陆市场。

其中，SOP和QFP作为中高端市场的主流，在封装工艺与市场日趋成熟的条件下，竞争也日益激烈，不仅仅要求环氧模塑料要满足260℃的回流焊条件，使用环保阻燃剂等，低成本已经成为参与竞争的的必不可少的砝码。因此开发低成本、绿色环保高可靠性的环氧树脂组合物势在必行。

发明内容

本发明所要解决的问题是针对现有技术的不足，提供一种新的半导体封装用环氧树脂组合物，该环氧树脂组合物具有低成本、无卤无锑绿色环保以及耐260℃回流焊的高可靠性能。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种半导体封装用的环氧树脂组合物，它包括：环氧树脂、固化剂、固化剂促进剂和无机填料；其特点是：所述的环氧树脂为含有下述式（1）与/或式（2）所述的环氧树脂： 

 

 式（1）

式（2）

其中：n是1-12的正整数；

所述的环氧树脂的重量占环氧树脂组合物总重量的1-25%；

所述固化剂为酚醛树脂，它含有式（6）所述的酚醛树脂，或者还含有式（3）、式（4）、式（5）所代表的酚醛树脂中的一种或多种：

                        

式（3）

                                  

式（4）

    

 式（5）

式（6）

其中m，n均为1-12的正整数；

所述的固化剂的重量占环氧树脂组合物总重量的1-25%；

它还含有带环氧官能团的液态丁腈橡胶ETBN，所述的带环氧官能团的液态丁腈橡胶ETBN的重量占环氧树脂组合物总重量的0.3-2.5%；