[发明专利]一种高介电低损耗高导热绝缘型环氧塑封料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高介电低损耗高导热绝缘型环氧塑封料及其制备方法，属于电子封装领域。本发明高介电低损耗高导热绝缘型环氧塑封料原料如下：环氧树脂、固化剂、促进剂、导热填料、偶联剂、高介电填料、脱模剂、阻燃剂以及增韧剂。制备方法：将固化剂、促进剂、偶联剂、脱模剂、增韧剂加入密炼机中，熔融混合，搅拌均匀后冷却、粉碎、过筛待用得到混合物1；将混合物1与环氧树脂、导热填料、高介电填料、阻燃剂混合均匀得到混合物2；将混合物2加入螺杆机中混炼并挤出。本发明的环氧塑封料不仅绝缘性能好、热膨胀系数低、玻璃化转变温度高、应力低，而且在维持电路绝缘性的基础上具有较高的介电常数、低介电损耗、电磁屏蔽性能好、导热系数高。

技术领域

本发明属于电子封装技术领域，尤其是涉及一种高介电低损耗高导热绝缘型环氧塑封料及其制备方法。

背景技术

环氧塑封料是一种微电子封装材料，它主要应用于半导体芯片的封装保护。随着高密度表面组装技术沿着降低体积和重量、提高性能、降低组装成本方向发展，环氧塑封料不仅需要满足传统塑封料的低热膨胀系数、高玻璃化转变温度、低应力、高可靠性的性能外，还需要满足高介电常数低介电损耗且维持电路的绝缘性能。而且随着芯片的结温越来越高，在如此高的运行温度下，如仅依靠芯片原有的散热条件和方式，热量很难散发出去，极易导致芯片失效，甚至发生管体炸裂；且电子控制单元越来越高的器件集成度以及高频运行环境使芯片的电磁应用环境更加复杂，其需要芯片能够具备更高的电磁干涉屏蔽能力，因此在电子封装领域急需开发出一种兼具高介电、低损耗、绝缘性好、导热性能好、电磁屏蔽性能好的环氧塑封料。

中国科学院深圳先进技术研究院在CN106589834A和CN106280281A分别公布了一种高介电环氧塑封料的制备方法，主要通过添加钛前驱体和钡前驱体以及其他介电无机填料来提高介电性能，但不具备高导热性能和电磁屏蔽性能。

发明内容

本申请针对现有技术的不足，本发明提供了一种高介电低损耗高导热绝缘型环氧塑封料及其制备方法。本发明的环氧塑封料不仅具有塑封料的热膨胀系数低、粘度低、低应力、玻璃化转变温度高、可靠性高的特点，而且在维持电路绝缘性能的情况下具有较高的介电常数、较低的介电损耗和较高的导热性能，为半导体封装提高了更宽的加工工艺窗口。

本发明的技术方案如下：

一种高介电低损耗高导热绝缘型环氧塑封料，所述环氧塑封料由以下各原料组成，以质量百分比计数：环氧树脂15-30％、固化剂9-15％、促进剂0.5-1.5％、导热填料28-55％、偶联剂0.1-1％、高介电填料0.5-5％、脱模剂0.5-2％、阻燃剂10-30％以及增韧剂1-3％。

进一步的，所述环氧树脂为邻甲酚醛环氧树脂、海因环氧树脂、双酚S环氧树脂中的一种或多种。

进一步的，所述固化剂为线型酚醛树脂2123、对叔丁基酚醛树脂2402、芳烷基酚醛树脂中的一种或多种；所述促进剂为DMP-30、二甲基苄胺或2-乙基-4-甲基咪唑中的至少一种。

进一步的，所述导热填料为氮化铝、氮化硼、氮化硅或三氧化二铝中至少一种。

进一步的，所述偶联剂为四异丙基双(二辛基亚焦磷酸酯)钛酸酯偶联剂(NDZ-401)、双-[Y-(三乙氧基)丙基]四硫化物或β-(3,4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

进一步的，所述高介电填料为碳纳米管，所述碳纳米管可为单壁或多壁碳纳米管，其长径比200-2000，质量表面积比不小于20m²/g。

进一步的，所述脱模剂为巴西棕榈蜡或/和聚乙烯蜡。

进一步的，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸氨类有机阻燃剂或硼酸锌中的至少一种。

进一步的，所述增韧剂为端羧基液体丁腈橡胶或/和改性硬脂酸增韧剂。