[发明专利]一种柔性半导体封装材料及其应用

说明书

本发明涉及封装材料技术领域，具体为一种柔性半导体封装材料及其应用；所述柔性半导体封装材料由以下重量份原料制成：35～60份改性环氧树脂、25～30份柔性改性剂、0.4～0.8份偶联剂、0.8～1.5份阳离子固化剂、30～75份填料、5～8份纳米二氧化钛、1.6～3.2份抗紫外剂、1.3～2.6份防老剂及0.2～0.5份色剂；其中，所述改性环氧树脂由酚基化合物与环氧树脂混合后在催化剂的作用下进行加热反应后制得；本发明所提供的封装材料不仅具有优良的柔韧性及粘接性能，还具有较好的抗紫外老化性能及优异的耐湿热性能，有效地保证了半导体封装材料的力学性能及抗老化性能的同时也在一定程度上延长了其使用寿命。

技术领域

本发明涉及封装材料技术领域，具体为一种柔性半导体封装材料及其应用。

背景技术

随着半导体技术的快速发展，便携式通讯以及计算器件得到广泛应用，柔性PCB的更进一步推动了运动、传感等电子设备的大量涌现，导致具有高柔韧性、低应力、高粘接性、高可靠性的封装材料成为决定器件性能的关键因素之一。

目前，高可靠性柔性封装材料以聚酰亚胺和有机硅类材料为主，但聚酰亚胺类材料加工需要采用溶剂法以及高温亚胺化等，对模塑、胶粘剂等加工存在很大挑战。而有机硅类在机械强度和气密性等领域存在明显劣势。

采用环氧树脂，尤其是柔性或有机硅环氧树脂，存在高温强度低的缺点；以酸酐或阳离子为固化剂，所得材料耐湿热性能较为低劣；脂肪胺类固化物耐高温性欠佳，而芳香胺类固化速度慢，且胺类固化物的湿热老化粘接强度大幅下降。传统酚醛树脂类固化所得产物则刚性太大，柔韧性不足。

在申请号为JP2020076006-A的专利文件中公开了一种刚性环氧树脂与环氧化聚丁二烯共混，通过胺类潜伏性固化剂或催化剂，固化后形成两相结构，产物具备一定的柔韧性，但耐湿热性不足。在申请号为JP2006199894-A的专利文件中公开了通过溶剂溶解刚性环氧树脂与端羧基丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶、或者核壳橡胶粒子等混合，采用咪唑类固化剂，固化脱除溶剂后，获得耐回流焊温度的柔韧性材料；但此方法不适于胶粘剂等无溶剂体系。

在申请号为US8618238的专利文件中公开了一种刚性和柔性环氧树脂搭配，采用多官能团酸酐或胺类固化，获得在玻璃化温度以上具备一定弹性的形变记忆类材料，但高温及低温区弹性及机械性能不足。申请号为JP2012201711的专利文件中公开了一种刚性和柔性环氧树脂搭配，配合硅微粉等填料，采用酸酐固化后，所得材料耐冷热冲击性能良好，但耐湿热性存在欠缺。申请号为JP2012197341-A的专利文件中公开了一种环氧/酸酐体系，采用阳离子催化剂，制备的LED封装材料为刚性材料，缺乏柔韧性。

申请号为CN110205068-A的专利文件中公开了一种刚性和柔性环氧树脂搭配，采用多官能团硫醇为固化剂，以潜伏性咪唑为催化剂和共固化剂，获得柔韧性及粘接性优良的胶粘剂，但耐热性及耐湿性不足；而且其长时间受到紫外线的照射时，会出现不同程度地老化，从而影响其粘接性能。

申请号为WO200121697-A1的专利文件中公开了一种酚醛树脂与芳香族环氧树脂搭配，采用阳离子催化剂，获得了性能优良的半导体封装材料；专利(WO2015190476-A1)公开了一种酚醛树脂与环氧树脂搭配，采用阳离子光引发剂，光聚合后获得了耐湿热良好的封装材料；但上述材料与传统的阴离子(胺类、膦类等)催化剂固化的环氧-酚醛相似，都非柔性体系，不能适应柔性体系及低应力封装要求。

此外，传统的脂环族环氧树脂中加入柔性改性剂，采用阳离子固化后的材料，普遍存在高温性能不佳、抗紫外老化性能相对较差及耐湿热性能低劣等问题。基于上述所述，本发明提供一种柔性半导体封装材料及其应用，用于解决背景技术中所提出的技术问题。

发明内容