[发明专利]半导体封装材料，基板材料的制备方法，由此得到的半导体封装材料，基板材料及其应用

说明书

本发明提供一种半导体封装材料，基板材料的制备方法，包括提供球形或不定形聚硅氧烷；在非氧化性气体或真空下进行热处理得到热处理粉体，以使得热处理粉体内部的有机基热分解成碳元素，同时使得热处理粉体的表面的硅羟基缩合形成表面致密层；进行煅烧得到黑色球形或不定形氧化硅填料；将所述黑色球形或不定形氧化硅填料紧密填充级配在树脂中形成半导体封装材料，基板材料。本发明还提供上述的制备方法得到的半导体封装材料，基板材料及其应用。本发明的制备方法得到的黑色球形或不定形氧化硅填料的内部包含碳元素，用这种黑色球形或不定形氧化硅可以直接制成灰色或黑色半导体封装材料，基板材料，从而从根本上解决引入乙炔黑染色带来的导电问题。

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地涉及一种半导体封装材料，基板材料的制备方法，由此得到的半导体封装材料，基板材料及其应用。

背景技术

在半导体后端工序的封装工艺中，需要用到塑封料、贴片胶、底灌料和芯片载板等封装材料。此外，将被动元件、半导体元件、电声器件、显示器件、光学器件和射频器件等组装成设备时还须使用高密度互连板(high density inerconnect，HDI)、高频高速板和母板等电路板。这些封装材料和电路板一般主要由环氧树脂等有机高分子和填料所构成，其中的填料主要是角形或球形二氧化硅，其主要功能是降低有机高分子的热膨胀系数。为了减低填料黏度并提高填充率，现有的填料选用球形二氧化硅进行紧密充填级配。

对于上述半导体封装材料，基板材料，通常需要加入颜料将其染成灰色或黑色。半导体封装材料，基板材料需要染成灰色或黑色的原因是1)便于在元件上激光打印，2)减少光老化，提高耐久性，3)便于激光钻孔，4)减少光反射，5)减少批次间颜色变动等。由于一般颜料含导电性离子，能适合的颜料只有乙炔黑。但乙炔黑是电子导体，因此需要将乙炔黑高度分散使其尺寸小于半导体元件的金属间隔来防止短路。但随着半导体元件的封装密度越来越高，乙炔黑造成短路的风险也越来越大。

发明内容

为了解决上述现有技术中的乙炔黑染色容易造成短路的问题，本发明旨在提供一种半导体封装材料，基板材料的制备方法，由此得到的半导体封装材料，基板材料及其应用。

本发明提供一种半导体封装材料，基板材料的制备方法，其包括如下步骤：S1，提供包括T单位的球形或不定形聚硅氧烷，其中，T单位＝R₁SiO₃-，R₁为可独立选择的碳原子1至16的烃基或氢原子；S2，在非氧化性气体或真空下进行热处理得到热处理粉体，热处理温度介于600度-800度之间，以使得热处理粉体内部的有机基(例如甲基)热分解成碳元素，同时使得热处理粉体的表面的硅羟基缩合形成表面致密层；S3，进行煅烧得到黑色球形或不定形氧化硅填料，煅烧温度大于800度且低于1100度(即800度＜T≦1100度)，以缩合剩余的硅羟基；S4，将所述黑色球形或不定形氧化硅填料紧密填充级配在树脂中形成半导体封装材料，基板材料。

优选地，聚硅氧烷还包括Q单位、D单位和/或M单位，其中，Q单位＝SiO₄-，D单位＝R₂R₃SiO₂-，M单位＝R₄R₅R₆SiO-，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆分别为氢原子或可独立选择的碳原子1至18的烃基。

优选地，聚硅氧烷的T单位原料为烃基三烷氧基硅烷(例如甲基三甲氧基硅烷)或烃基三氯硅烷(例如甲基三氯硅烷)，Q单位原料选自由四烷氧基硅烷，四氯化硅和二氧化硅组成的组中的至少一种，D单位原料选自由二烃基二烷氧基硅烷和二烃基二氯硅烷组成的组中的至少一种，M单位原料选自由三烃基烷氧基硅烷，三烃基氯硅烷和六烃基二硅氮烷组成的组中的至少一种。在优选的实施例中，聚硅氧烷的原料包括甲基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和/或甲基三氯硅烷。