[发明专利]一种半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料及其制备方法,该材料由下述组分质量份制备而成：聚丙烯树脂65‑90％；增强填充剂1‑15％；增韧剂1‑20％；抗氧剂0.2‑0.5％；抗静电剂0.1‑0.5％；本发明所得聚丙烯复合材料TVOC＜20μgC/g，23℃下的悬臂梁缺口冲击强度10‑36KJ/m2，弯曲模量1000‑2100MPa，230℃，2.16Kg时的熔融指数10‑40g/10min，该半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料具有低成本、稳定性好、制备简单等优点，可广泛应用于半导体晶圆包装盒、器件封装等用具的生产。

技术领域

本发明涉及一种半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

半导体晶圆对封装材料的性能要求非常严格，低VOC的释放是对晶圆封装材料的主要要求之一。晶圆封装材料一般为改性聚丙烯复合材料，其产生VOC的原因主要有：(1)聚丙烯树脂：常规高流动聚丙烯树脂一般通过有机过氧化物降解法生产，树脂内残留的过氧化物会反应生成醇、醛等有机挥发物；(2)加工助剂的与基体聚丙烯树脂的相容性：耐热性差、与基体树脂相容差的加工助剂会通过析出、挥发产生VOC；(3)改性聚丙烯复合材料的热稳定性。聚丙烯树脂分子链会在持续的热氧化过程中部分断链降解成小分子或低分子，由此产生VOC。

目前国内对半导体晶圆封装材料专用料研究甚少，国外厂家的成熟产品都是技术保密和封锁状态，公开研究和讨论的信息非常少。

因此，如何使材料具有全面持久的低VOC排放性以及满足半导体晶圆对封装材料高性能要求，将具有重要的实际应用价值，相关途径还未见报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种制备容易、低成本、稳定性好、具有低VOC功能的晶圆封装用低TVOC聚丙烯复合材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料，按重量百分比包括以下组分：

聚丙烯树脂 65-90％；

增强填充剂 1-15％；

增韧剂 1-20％；

抗氧剂 0.2-0.5％；

抗静电剂 0.1-0.5％。

上述各组分配方比例总和为100％。

上述半导体晶圆封装用低VOC聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将增强填充剂、增韧剂、无机光催化剂、抗氧剂、光稳定剂加入搅拌机中，在300-600转/分的转速下搅拌混合3-6分钟；

步骤二、加入聚丙烯树脂在300-600转/分的转速下搅拌混合3-6分钟；

步骤三、将上述混合物放入双螺杆挤出机中，于180-230℃下熔融挤出造粒即得成品，双螺杆挤出机螺杆转速为250-500rpm；水槽温度25-45℃；切粒机转速为600-1200rpm。

进一步的，所述的聚丙烯树脂为氢调法制得的均聚聚丙烯树脂和为氢调法制得的共聚聚丙烯树脂混合物，其熔体流动速率为10-40g/10min，其中均聚聚丙烯70-30％，共聚聚丙烯30-70％，配方比例总和为100％。

进一步的，所述增强填充剂纳米二氧化硅，其粒径为1-10nm。

进一步的，所述增韧剂为聚烯烃弹性体乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯－醋酸乙烯聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物中的任一种或多种。

进一步的，所述增韧剂为乙烯-1-辛烯共聚物和乙烯－醋酸乙烯聚物混合，混合比例1:3。