[发明专利]一种适用于第三代半导体封装用热固性树脂组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种适用于第三代半导体封装用热固性树脂组合物及其制备方法，该树脂组合物由环氧树脂、氰酸酯树脂、烷基改性酚醛树脂、固化剂促进剂、着色剂、无机导热填料、偶联剂、应力改性剂、脱模剂、离子捕捉剂和阻燃剂等组分经高混、挤出、冷却、粉碎、打锭等工艺制成。通过本发明公开的技术方案制备得到的热固性树脂组合物，具有较高的玻璃化转变温度，达到210℃以上，具有较低的膨胀系数，在保持较高弯曲强度的前提下，弯曲模量显著降低，显示出了优异的耐热性和低应力特性，且吸水率得到相应降低，抗剪粘接力得到显著提升，导热性能达到2.5W/m•K以上，显示出较优异的综合性能，能够应用于对于导热、耐热和翘曲要求高的第三代半导体封装。

技术领域

本发明属于电子封装材料技术领域，具体涉及一种适用于第三代半导体封装用环氧组合物。

背景技术

近年来，以碳化硅、氮化镓等为代表的第三代半导体材料，由于具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和漂移速度以及更高的抗辐射能力，越来越多的应用于半导体照明、新一代移动通信、新能源、高速轨道交通、新能源汽车等领域，具有广阔的应用前景和市场潜力。在半导体器件封装中，环氧塑封料(EMC)是主要的电子封装材料之一，在起到机械支撑的同时，还保护芯片不受外界灰尘、湿气、离子、辐射及机械冲击的影响，可以对电子电路起到非常重要的保护作用。由于高温、高频和大功率是第三代半导体器件的主要应用场景和应用特点，传统塑封料由于玻璃化转变温度远远低于第三代半导体的结温，且导热系数较低，已不能满足新一代半导体功率器件的使用要求。因此需要针对第三代半导体封装开发具有更高玻璃化转变温度、更耐高温、具有更高导热能力和耐高电压的能力的封装材料来完成新一代半导体器件的封装。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种适用于第三代半导体封装用热固性树脂组合物。

本发明的目的还在于提供一种适用于第三代半导体封装用热固性树脂组合物的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种适用于第三代半导体封装用热固性树脂组合物，由以下重量份数的各组分组成：

其中：

所述的环氧树脂选自邻甲酚醛型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、多官能环氧树脂、联苯型环氧树脂、多环芳烃型环氧树脂中的一种或几种混合物；

所述的氰酸酯树脂选自双酚A型氰酸酯、苯酚酚醛型氰酸酯、双环戊二烯型氰酸酯中的一种或几种混合物。

所述的烷基改性酚醛树脂选自烷基酚部分取代苯酚的改性酚醛树脂，优选壬基酚或腰果酚部分取代苯酚的改性酚醛树脂，改性比即壬基酚或腰果酚占总酚物质量分数5-30％。

所述的固化促进剂选自乙酰丙酮盐、辛酸锌、TPP及其衍生物、咪唑及其衍生物等中的一种或几种混合物。

所述的无机导热填料为钝角形结晶二氧化硅、球形氧化铝、球形氧化镁、六方氮化硼中的一种或几种混合物，从导热性、绝缘性与操作性平衡的观点等考虑，可以并用两种以上的不同的导热性粒子。

所述的偶联剂为本领域常用硅烷偶联剂，主要作为无机填料的表面改性剂，通过化学反应或者化学吸附的机理来改变无机填料表面的物化性能，提高其在树脂中的分散性，增加无机填料与界面的相容性，进而提高EMC的力学性能、化学性能以及电性能，优选自3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、3-巯基丙基三甲氧基硅烷(KH590)中的一种或多种，不作特别限定。

所述的应力改性剂为端环氧化苯氧树脂，环氧值0.08-0.1mol/100g。

所述的脱模剂选自本领域常用的天然蜡或合成蜡，包括但不限于蒙旦酸酯蜡、巴西棕榈蜡、氧化聚乙烯蜡中的一种或几种混合物，不作特别限定。