一种高介电绝缘胶膜材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种高介电绝缘胶膜材料及其制备方法。绝缘胶膜材料的特征在于其由三层结构组成，其绝缘聚合物复合物由薄膜材料支撑，绝缘聚合物复合物表面覆盖一层保护膜。绝缘聚合物复合物由导电浆料制成，导电浆料含有复合介电填料，所述的复合介电填料由氮化硼纳米片和无机陶瓷粒子构成。本发明专利技术所述的高介电绝缘胶膜材料制备方法和所用材料简单，介电损耗低，可应用于印刷线路板、基板、载板等半导体电子封装。

A high dielectric insulating film material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高介电绝缘胶膜材料及其制备方法
本专利技术属于电子封装材料
，更具体地，本专利技术涉及一种应用于半导体系统级封装用的高介电绝缘胶膜材料。
技术介绍
随着电子信息技术的发展，特别是近年来以可穿戴电子、智能手机、超薄电脑、无人驾驶、物联网技术和5G通讯技术为主的快速发展，对电子系统的小型化、轻薄化、多功能、高性能等方面提出了越来越高的要求。绝缘电介质材料是电子封装技术的一种重要材料。其介电常数越高，对电子产品的小型化越有利。在高频高速应用中，为了降低信号传输过程的损耗，要求其具有低介电损耗。一般地，作为电容器功能的电介质材料一般采用分立式贴装在封装基板上。电容器与芯片之间的距离较大，产生较大的寄生损耗。为了解决上述问题，本专利技术提供一种可用于半导体封装的、适用于加成法或半加成法制备封装基板的高介电绝缘胶膜材料，其特征在于，该绝缘胶膜材料具有高介电常数和低介电损耗，同时以薄膜的形式存在，可按需要将绝缘胶膜材料设计成电容器埋入在封装基板内部，加工在与芯片距离较近的位置，且电容器的容值可按电极面积设计成所需的电容值。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种可用于半导体封装的、适用于加成法或半加成法制备线路的高介电绝缘胶膜材料。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取了以下技术方案。本专利技术涉及一种导电浆料，其含有复合介电填料，所述的复合介电填料由氮化硼纳米片和无机陶瓷粒子构成，所述的无机陶瓷粒子选自钛酸钡、钛酸锶钡、钛酸锶、钛酸铅、锆钛酸钡、铌镁酸铅、钛酸铜钙、氧化铝、氧化镁、氧化锆、二氧化钛、氮化硅、碳化硅、氮化硼、氧化锌中的一种粒子或两种以上粒子的组合，优选为一种，两种或者三种。在本专利技术的技术方案中，复合介电填料通过以下方法获得，1-1)将氮化硼通过离心剥离，获得氮化硼纳米片，1-2)将无机陶瓷颗粒与氮化硼纳米片水溶液混合，抽滤获得无机陶瓷颗粒和氮化硼纳米片的混合物；将混合物进行煅烧获得复合介电填料。在本专利技术的技术方案中，步骤1-2)中的煅烧温度为500-1000℃。在本专利技术的技术方案中，无机陶瓷颗粒与氮化硼纳米片的比例1-3:1。在本专利技术的技术方案中，复合介电填料占导电浆料的比例为的5％～85％，优选为20％～75％，更优的为40％～70％。在本专利技术的技术方案中，复合介电填料中的无机陶瓷颗粒粒径为10nm～500nm。在本专利技术的技术方案中，导电浆料中还包含高分子聚合物、高分子聚合物固化剂、固化促进剂。在本专利技术的技术方案中，高分子聚合物为环氧树脂，环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、多官能团环氧树脂、邻甲酚醛型环氧树脂、脂环族环氧树脂、间苯二酚环氧树脂、橡胶改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、联苯环氧树脂、双环戊二烯环氧树脂、奈型环氧树脂中的一种或几种的组合；其中，双酚A型环氧树脂选自南亚NPEL-128、NPEL-127、NPEL-144、NPES-609、NPES-901、NPES-902、NPES-903、NPES-904、NPES-907、NPES-909，如国都化工YD-001、YD-012、YD-013k、YD-014、YD-134、YD-134D、YD-134L、YD-136、YD-128、YD-127，亨斯迈生产的GY2600、GY6010、GY6020、MY790-1、LY1556、GY507等，其中，双酚F型环氧树脂如南亚生产的NPEF-170、CVC生产的EPA；，其中，酚醛型环氧树脂如南亚生产的NPPN-638S、NPPN-631、CVC生产的EPALLOY8240、EPALLOY8240、EPALLOY8250、EPALLOY8330等；其中，邻甲酚醛型环氧树脂如南亚生产的NPCN-701、NPCN-702、NPCN-703、NPCN-704、NPCN-704L、NPCN-704K80等，其中，多官能团环氧树脂如南亚生产的NPPN-431A70、CVC生产的ERISYSGA-240等；其中，脂环族环氧树脂如CVC生产的EPALLOY5000、EPALLOY5200、JE-8421等；其中，间苯二酚环氧树脂如CVC生产的ERISYSRDGE；其中，橡胶改性环氧树脂CVC生产的HyPoxRA95、HyPoxRA840、HyPoxRA1340、HyPoxRF928、HyPoxRM20、HyPoxRM22、HyPoxRK84L、HyPoxRK820等；其中，联苯环氧树脂如日本三井化学生产的YX4000、YX4000K、YX4000H、YX4000HK、YL6121H、YL6121HN；其中，双环戊二烯环氧树脂如岳阳巴陵石化生产的CYDB-500、CYDB-700、CYDB-900、CYDB-400、CYDB-450A80等；其中，蒽型环氧树脂如YX8800；其中，奈型环氧树脂如HP5000,HP9900,HP4032等中的一种或多种。在本专利技术的技术方案中，高分子聚合物固化剂为环氧树脂固化剂，选自脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类固化剂、酸酐类固化剂、聚酰胺固化剂、潜伏固化剂、合成树脂类固化剂中的一种或几种的组合。其中，脂肪多元胺型固化剂，如乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二丙烯三胺、二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺、三甲基六亚甲基二胺、二己基三胺、三甲基己二胺、聚醚二胺等；其中，脂环多元胺型固化剂，如二氨甲基环己烷、孟烷二氨、氨乙基呱嗪、六氢吡啶、二氨基环己烷、二氨甲基环己基甲烷、二氨基环己基甲烷等；其中，芳香胺类固化剂，如间苯二胺、间苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷、双环芴二胺、二氨基二苯基砜、4-氯邻苯二胺等；其中，酸酐类固化剂，如苯酮四羧酸二酐、甲基内次甲基四氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、聚壬二酸酐、二氯代顺丁烯二酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐、偏苯四酸二酐、二苯酮四羧基二酸酐、顺丁烯二酸酐、十二烷基代顺丁烯二酸酐、琥珀酸酐、六氢苯二甲酸酐、环戊烷四酸二酐、二顺丁烯二酸酐基甲乙苯等；其中，潜伏固化剂，如双氰胺、三氟化硼单乙胺、三氟化硼苯乙胺、三氟化硼邻甲基苯胺、三氟化硼卞胺、三氟化硼二甲基苯胺、三氟化硼乙基苯胺、三氟化硼吡啶、MS-1微胶囊、MS-2微胶囊、葵二酸三酰肼等；其中，合成树脂类固化剂，如苯胺甲醛树脂、活性酯、酸酐改性聚丁二烯、苯酚甲醛树脂、线性酚醛树脂等中的一种或多种。在本专利技术的技术方案中，环氧树脂固化促进剂，选自咪唑类固化促进剂、苯酚、双酚A、间苯二酚、2,4,6-三(二甲氨基亚甲基)苯酚、卞基二甲胺、酰基胍、过氧化苯甲酰、乙酰丙酮铜、乙酰丙酮铝、乙酰丙酮锆等中的一种或多种。其中，咪唑类固化促进剂选自2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2,4-二乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑。本专利技术的导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导电浆料，其含有复合介电填料，其特征在于，所述的复合介电填料由氮化硼纳米片和无机陶瓷粒子构成，所述的无机陶瓷粒子选自钛酸钡、钛酸锶钡、钛酸锶、钛酸铅、锆钛酸钡、铌镁酸铅、钛酸铜钙、氧化铝、氧化镁、氧化锆、二氧化钛、氮化硅、碳化硅、氮化硼、氧化锌中的一种粒子或两种以上粒子的组合，优选为一种，两种或者三种。/n

【技术特征摘要】
1.一种导电浆料，其含有复合介电填料，其特征在于，所述的复合介电填料由氮化硼纳米片和无机陶瓷粒子构成，所述的无机陶瓷粒子选自钛酸钡、钛酸锶钡、钛酸锶、钛酸铅、锆钛酸钡、铌镁酸铅、钛酸铜钙、氧化铝、氧化镁、氧化锆、二氧化钛、氮化硅、碳化硅、氮化硼、氧化锌中的一种粒子或两种以上粒子的组合，优选为一种，两种或者三种。


2.根据权利要求1所述的导电浆料，其中，复合介电填料通过以下方法获得，
1-1)将氮化硼通过离心剥离，获得氮化硼纳米片，
1-2)将无机陶瓷颗粒与氮化硼纳米片水溶液混合，抽滤获得无机陶瓷颗粒和氮化硼纳米片的混合物；将混合物进行煅烧获得复合介电填料；
优选地，步骤1-2)中的煅烧温度为500-1000℃。


3.根据权利要求2所述的导电浆料，其中，无机陶瓷颗粒与氮化硼纳米片的比例1-3:1。


4.根据权利要求1所述的导电浆料，其中，复合介电填料占导电浆料的固含量比例为5％～85％，优选为20％～75％，更优选为40％～70％。


5.根据权利要求1所述的导电浆料，导电浆料中还包含高分子聚合物、高分子聚合物固化剂、固化促进剂；
优选地，高分子聚合物为环氧树脂，环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、多官能团环氧树脂、邻甲酚醛型环氧树脂、脂环族环氧树脂、间苯二酚环氧树脂、橡胶改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、联苯环氧树脂、双环戊二烯环氧树脂、奈型环氧树脂中的一种或几种的组合；
优选地，高分子聚合物固化剂为环氧树脂固化剂，选自脂肪多元胺型固化剂、脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：于淑会，高春波，罗遂斌，孙蓉，阮盼盼，徐鹏鹏，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44