專利名稱：一種環(huán)氧樹脂組合物及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹脂組合物及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
作為一種半導(dǎo)體封裝材料，環(huán)氧樹脂組合物的阻燃性能必須達(dá)到UL-94V-0級(jí)阻 燃的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)有技術(shù)中，達(dá)到這一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要方法就是加入一定量的阻燃劑，目前 所使用的阻燃劑種類很多，傳統(tǒng)的(非環(huán)保)主要是使用溴類阻燃劑和銻類阻燃劑。但是， 隨著全球環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，各國紛紛擬定環(huán)境保護(hù)法案，在電子產(chǎn)品中限制使用含溴化物 阻燃劑以及含鉛等有害物質(zhì)。早在上世紀(jì)90年代初，美國、歐洲和日本等各國就意識(shí)到電 子工業(yè)的迅猛發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的廢棄物，尤其是每年用量很大的鉛錫焊料中的鉛的危害必 須重視。我國現(xiàn)在已經(jīng)成為全球家用電器的出口大國之一，我國的電子產(chǎn)品要進(jìn)入國際市 場(chǎng)也將受到ROHS等限制法對(duì)電子產(chǎn)品有害物質(zhì)限制的制約，按照歐盟議會(huì)和理事會(huì)頒布 的“關(guān)于在電子電氣設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)的指令”的文件要求，我國自2006年7月 1日起，投放市場(chǎng)的國家重點(diǎn)監(jiān)管目錄內(nèi)的電子信息產(chǎn)品不能含有鉛、銻、汞、鎘、六價(jià)鉻、多 溴聯(lián)苯(PBB)或多溴聯(lián)苯醚(PBDE)等有害物質(zhì)。所以傳統(tǒng)的溴類阻燃劑和銻類阻燃劑將 會(huì)逐步被環(huán)保型阻燃劑所替代，但目前所使用的環(huán)保型阻燃劑的阻燃效果遠(yuǎn)不如Br/Sb類 阻燃劑，它需要加入更大的用量才能達(dá)到阻燃的要求。但是，使用大量的阻燃劑將會(huì)嚴(yán)重影 響環(huán)氧樹脂組合物的流動(dòng)性能、模塑性能、可靠性能以及相關(guān)的電性能。在半導(dǎo)體封裝中，從傳統(tǒng)的含鉛焊料240°C的高溫回流工藝，到綠色環(huán)保的無鉛焊 料^KTC的高溫回流工藝轉(zhuǎn)變，使之對(duì)環(huán)氧模塑料的可靠性能提出了更高的要求。在綠色環(huán) 保表面貼裝式(Surface Mounting Device, SMD)的封裝中，通常都會(huì)做高溫可靠性能(JEDE MSLl/260degC)和相關(guān)的電性能(HTRB、HAST等)測(cè)試。在JEDEC MSLl/260degC考核測(cè)試 中，半導(dǎo)體封裝器件往往會(huì)由于環(huán)氧模塑料的耐熱性、吸水性、粘結(jié)性、應(yīng)力等問題而造成 封裝體內(nèi)部分層現(xiàn)象；在電性能的考核測(cè)試中，也經(jīng)常會(huì)遇到因?yàn)榄h(huán)氧模塑料具有較高的 吸水率、應(yīng)力以及較高的離子含量等而導(dǎo)致HTRB、HAST等電性能的失效。因此，在SMD封裝 中，環(huán)氧模塑料首先必須滿足無鉛封裝工藝的高溫回流對(duì)可靠性能的要求，具有高耐熱性 能、高粘結(jié)性能、以及低吸水率和低應(yīng)力等特性，從而減少或避免經(jīng)過高溫回流后環(huán)氧模塑 料與芯片/基島/框架之間的分層現(xiàn)象。其次，環(huán)氧模塑料還必須具有良好的電性能和模 塑成型性能?？傊?，在SMD封裝中，環(huán)氧模塑料必須具有較高的可靠性能、優(yōu)良的電性能以 及良好的模塑性能，從而減少或避免半導(dǎo)體封裝內(nèi)部分層和電性不良現(xiàn)象，以及提高封裝 成型的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服了傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂組合物中由于需要添加 溴類或銻類阻燃劑從而不符合環(huán)保要求；而用現(xiàn)有的環(huán)保型阻燃劑，由于需要大量加入才 能具有相當(dāng)?shù)淖枞夹Ч瑥亩y以滿足無鉛回流焊要求以及高壓電性能要求的缺陷，從而提供了一種綠色環(huán)保、能滿足無鉛高溫回流工藝的、具有高可靠性能和優(yōu)良高壓電性能的 環(huán)氧樹脂組合物。 本發(fā)明提供了一種環(huán)氧樹脂組合物，其含有環(huán)氧樹脂混合物、酚醛樹脂、固化促進(jìn) 劑、無機(jī)填料、脫模劑和偶聯(lián)劑；
權(quán)利要求
1. 一種環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于其含有環(huán)氧樹脂混合物、酚醛樹脂、固化促進(jìn)劑、 無機(jī)填料、脫模劑和偶聯(lián)劑；
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂混合物還包括 式II和/或式III所述的環(huán)氧樹脂；
3.如權(quán)利要求1或2所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于式I所示的環(huán)氧樹脂的含 量為50%以上；式II所示的環(huán)氧樹脂的含量為30%以下；式III所示的環(huán)氧樹脂的含量為 30%以下；所述的環(huán)氧樹脂的含量皆為相對(duì)于環(huán)氧樹脂混合物總質(zhì)量的百分比。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于式I所示的環(huán)氧樹 脂的含量為70 90%;式II所示的環(huán)氧樹脂的含量為10 20%;式III所示的環(huán)氧樹脂 的含量為15 25% ；所述的環(huán)氧樹脂的含量皆為相對(duì)于環(huán)氧樹脂混合物總質(zhì)量的百分比。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂 混合物的含量為環(huán)氧樹脂組合物質(zhì)量的8 16%。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述的酚醛樹脂 中酚式羥基的數(shù)目與環(huán)氧樹脂混合物中環(huán)氧基團(tuán)的數(shù)目的比值為0. 8 1. 2。
7.如權(quán)利要求6所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述的酚醛樹脂中酚式羥基的 數(shù)目與環(huán)氧樹脂混合物中環(huán)氧基團(tuán)的數(shù)目的比值為0. 9 1. 1。
8.如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述的固化促進(jìn) 劑的含量為小于或等于環(huán)氧樹脂組合物質(zhì)量的1%。
9.如權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述的固化促進(jìn)劑為三苯基磷和/或氮類化合物。
10.如權(quán)利要求9所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述的氮類化合物為芐基二甲 胺和/或二氮雜二環(huán)。
11.如權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述的無機(jī)填 料的含量為環(huán)氧樹脂組合物總質(zhì)量的68 84%。
12.如權(quán)利要求1 11中任一項(xiàng)所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述的脫模劑 巴西棕櫚蠟、聚乙烯臘和脂蠟中的一種或多種；所述的偶聯(lián)劑為環(huán)氧基硅烷；所述的脫模 劑含量為環(huán)氧樹脂組合物總質(zhì)量的0. 6 0. 9% ；所述的偶聯(lián)劑含量為環(huán)氧樹脂組合物總 質(zhì)量的0. 5 0. 7%。
13.如權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述的環(huán)氧樹 脂組合物中還含有阻燃劑、著色劑、應(yīng)力吸收劑、黏接促進(jìn)劑和離子捕捉劑中的一種或多 種。
14.如權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂組合物中還含 有阻燃劑、著色劑、應(yīng)力吸收劑、黏接促進(jìn)劑和離子捕捉劑。
15.如權(quán)利要求13或14所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述的阻燃劑為含氮 類、含硼類和金屬氫氧化物類阻燃劑中的一種或多種；所述的阻燃劑的含量為小于或等于 環(huán)氧樹脂組合物質(zhì)量的12%。
16.如權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂組合物含有下 述重量百分比的組分9 14%環(huán)氧樹脂混合物，4 8%酚醛樹脂，0. 4 0. 6%固化促進(jìn) 劑，68 80%無機(jī)填料，0. 2 0. 4%著色劑，0. 6 0. 9%脫模劑，0. 5 0. 7偶聯(lián)劑，4 10%阻燃劑，0. 5 1. 0%應(yīng)力吸收劑和0. 3 0. 5%離子捕捉劑；其中所述的環(huán)氧樹脂混 合物中，式I、式II或式III中的n、m和1獨(dú)立地為5 15的整數(shù)；所述酚醛樹脂中酚式 羥基的數(shù)目與環(huán)氧樹脂混合物中環(huán)氧基團(tuán)的數(shù)目的比值為0. 9 1. 1 ；所述的無機(jī)填料為 角形和/或球形。
17.如權(quán)利要求1 16所述的環(huán)氧樹脂組合物在綠色環(huán)保表面貼裝式封裝中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種環(huán)氧樹脂組合物，其含有環(huán)氧樹脂混合物、酚醛樹脂、固化促進(jìn)劑、無機(jī)填料、脫模劑和偶聯(lián)劑；其中，所述的環(huán)氧樹脂混合物至少包括式I所示的環(huán)氧樹脂；式I中R1和R2獨(dú)立地為氫或C1～C4的烷基；n為0～50的整數(shù)。本發(fā)明克服傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂組合物不環(huán)保，現(xiàn)有環(huán)氧樹脂組合物中由于加入大量環(huán)保型阻燃劑，難以滿足半導(dǎo)體封裝要求的缺陷，提供了一種綠色環(huán)保、具有良好的高溫可靠性和高壓電性能以及很好的模塑成型性能的環(huán)氧樹脂組合物。本發(fā)明還提供了所述環(huán)氧樹脂組合物在各種SMD的綠色封裝，特別是高電壓SMD的綠色環(huán)保封裝中的應(yīng)用。式I
文檔編號(hào)H01L23/29GK102108184SQ20091021513
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者張成中, 成興明, 杜新宇, 謝廣超, 韓江龍 申請(qǐng)人:漢高股份有限及兩合公司