一种能降低吸湿性的环氧塑封料及其制备方法与流程

本发明涉及环氧树脂类化工原料，尤其涉及一种用于半导体器件，如，晶体管、功率器件、集成电路等进行封装的环氧塑封料及其制备方法。

背景技术：

1、环氧塑封料又称环氧模塑料(emc：epoxy molding compound)，其电性能优异、高耐热性、粘接性优良、耐腐蚀性强、可靠性高、成本低，约有97％以上的半导体器件已采用环氧塑封料进行封装，其中包括晶体管、功率器件、集成电路等。

2、环氧塑封料主要由环氧树脂、固化剂、无机填料、促进剂等十几种组分配制而成。由于环氧塑封料为一种非气密性封装材料，分子间距大，在工作过程中，水分子不仅可通过树脂本身渗透封装层进入到达芯片，还可通过树脂和引线框架的界面处浸入而到达芯片，即环氧塑封料具有较高的吸湿性能。

3、而环氧塑封料的吸湿性高的性能会导致封装产品内部剥离或封装件开裂。若环氧塑封料中含有离子杂质，水分子的进入还会引起电化学反应而腐蚀芯片上的铝布线。

4、为解决环氧塑封料吸湿性较高的问题，本领域通常会选择吸湿性较低的环氧树脂作为基材，例如，高交联密度的环氧树脂，或者在基材中添加疏水性填料。但以上处理又会导致环氧塑封料的柔韧性下降、脆性增加。材料的脆性的增加可能导致在使用过程中更容易发生开裂或机械损伤，同时造成加工难度增加、成本增高等问题。

5、因此，如何克服现有环氧塑封料存在吸湿性高等缺陷是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有环氧塑封料吸湿性高的技术问题，提出一种能降低吸湿性的环氧塑封料及其制备方法。所制备的环氧塑封料可减少水分子的侵入而引起芯片腐蚀，同时还可以保持材料较好柔韧性，并易于加工，生成成本低。

2、本发明提供的一种的环氧塑封料，由下列原料的质量百分比配制而成：

3、硅微粉87-90％、环氧树脂3-4％、氟树脂3-4％、固化剂3-4％、着色剂0-1％、脱模剂0-1％、促进剂0-1％、其他助剂0-1％。

4、优选的，所述的环氧树脂为结晶双酚a型环氧树脂或联苯型环氧树脂。

5、优选的，所述的氟树脂为pvdf或feve氟树脂。

6、优选的，所述固化剂为双环戊二烯型酚醛树脂或苯酚-苯基烷基型酚醛树脂。

7、优选的，所述的着色剂为炭黑。

8、优选的，所述的脱模剂为天然蜡或合成蜡。

9、优选的，所述的促进剂为三苯基膦。

10、优选的，所述的其他助剂为氨基硅油或硅氧烷。

11、本发明提供的所述环氧塑封料的制备方法，包括如下步骤：

12、根据所述环氧塑封料的配比称量硅微粉、环氧树脂、氟树脂、固化剂、着色剂、脱模剂、促进剂和其他助剂的用量；

13、将所述环氧树脂和氟树脂混合、反应，制备碳点氟树脂包覆的环氧树脂；

14、将所述碳点氟树脂包覆的环氧树脂与所述的固化剂、硅微粉、着色剂、脱模剂、促进剂以及其他助剂进行充分混合，得到混合物；

15、将所述的混合物放置在125℃～45℃的双辊开炼机上进行30min炼胶，然后经冷却和粉碎，得到粉末状的环氧塑封料；

16、将所述的粉末状的环氧塑封料制成一定规格的饼状环氧塑封料。

17、优选的，所述碳点氟树脂包覆环氧树脂的制备方法，步骤如下：

18、将所述氟树脂置于聚四氟乙烯反应釜中，加温加压形成氟树脂碳点溶液；

19、将所述环氧树脂溶于乙酸乙酯溶液中，置于恒流泵；

20、将所述氟树脂碳点溶液以60ml/h滴加于所述环氧树脂溶与乙酸乙酯溶液的混合溶液中进行反应，待反应结束后，进行抽滤，得到反应物；

21、使用去离子水对所述反应物进行洗涤，去除反应中的副产物及未反应物，在70℃下干燥得到所述碳点氟树脂包覆的环氧树脂。

22、优选的，所述碳点氟树脂包覆的环氧树脂表面的氟树脂粒径小于10nm。

23、优选的，将所述氟树脂置于聚四氟乙烯反应釜中，加热至170℃～190℃，恒温保持5～7小时后，在室温下自然冷却得到所述的氟树脂碳点溶液。

24、由于环氧塑封料作为一种非气密性封装材料，其分子间距大，在工作过程中，水分子不仅可通过树脂本身渗透进入到达芯片，也可通过树脂和引线框架的界面处浸入而到达芯片。若环氧塑封料中还含有离子杂质，水分子的进入则会引起电化学反应而腐蚀芯片上的铝布线。因此，提高环氧塑封料的耐湿性至关重要。

25、为了解决所述问题，本发明首先采用化学法对氟树脂进行改性，即制备出碳点结构的氟树脂，然后引入该碳点结构的氟树脂来包覆环氧树脂。由于氟树脂分子链上存在大量憎水基氟基，利用该氟树脂将环氧树脂包覆，隔绝环氧树脂上亲水基、极性基团等与水分子接触，极大减少了环氧塑封料与水分子的接触。即用碳点氟树脂包覆的环氧树脂制备的环氧塑封料不仅可降低本身的吸湿性、透湿性，减少因水分子引起的内部芯片腐蚀的现象。而且易于分散，使产物表面分散效果好，易于粘结；而且毒性低，工艺简单，生产成本低。

技术特征：

1.一种环氧塑封料，由下列原料的质量百分比配制而成：

2.如权利要求1所述的环氧塑封料，其特征在于，所述的环氧树脂为结晶双酚a型环氧树脂或联苯型环氧树脂。

3.如权利要求1所述的环氧塑封料，其特征在于，所述的氟树脂为pvdf或feve氟树脂。

4.如权利要求1所述的环氧塑封料，其特征在于，所述的固化剂为双环戊二烯型酚醛树脂或苯酚-苯基烷基型酚醛树脂。

5.如权利要求1所述的环氧塑封料，其特征在于，所述的着色剂为炭黑。

6.如权利要求1所述的环氧塑封料，其特征在于，所述的脱模剂为天然蜡或合成蜡。

7.如权利要求1所述的环氧塑封料，其特征在于，所述的促进剂为三苯基膦。

8.如权利要求1所述的环氧塑封料，其特征在于，所述的偶联剂为氨基硅油或硅氧烷。

9.如权利要求1至8任一项所述的环氧塑封料的制备方法，包括如下步骤：

10.如权利要求9所述的环氧塑封料的制备方法，其特征在于，所述碳点氟树脂包覆环氧树脂的制备方法，步骤如下：

11.如权利要求10所述的环氧塑封料的制备方法，其特征在于，所述碳点氟树脂包覆的环氧树脂表面的氟树脂粒径小于10nm。

12.如权利要求10所述的环氧塑封料的制备方法，其特征在于，将所述氟树脂置于聚四氟乙烯反应釜中，加热至170℃～190℃，恒温保持5～7小时后，在室温下自然冷却得到所述的氟树脂碳点溶液。

技术总结本发明公开了一种能降低吸湿性的环氧塑封料及其制备方法。所述的环氧塑封料，由下列原料的质量百分比配制而成：硅微粉87‑90％、环氧树脂3‑4％、氟树脂3‑4％、固化剂3‑4％、着色剂0‑1％、脱模剂0‑1％、促进剂0‑1％、其他助剂0‑1％。本发明采用化学法对氟树脂进行改性，即制备出碳点结构的氟树脂，再将该碳点结构的氟树脂来包覆环氧树脂。用碳点氟树脂包覆的环氧树脂制得的环氧塑封料不仅可降低本身的吸湿性、透湿性，减少因水分子引起的内部芯片腐蚀的现象。而且易于分散，使产物表面分散效果好，易于粘结。而且毒性低，工艺简单，生产成本低。技术研发人员：刘芷婷,王琳,杜毅峰,刘冬丽,魏雁,罗云受保护的技术使用者：珠海格力新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2