一种环氧树脂组合物及其应用制造技术

本申请属于电子材料技术领域，特别是涉及一种环氧树脂组合物及其应用。扇出型封装表面主要为硅，环氧树脂组合物对硅界面的粘结力不够，很容易在界面产生分层，引起器件的可靠性失效。本申请提供了一种环氧树脂组合物，由如下原料组成：环氧树脂、固化剂、催化剂、填料、粘结促进剂，所述环氧树脂为液体环氧树脂和固体环氧树脂的组合物。作为封装材料应用在扇出型封装器件时具有与器件硅界面优异的粘附力、且经过MSL3考核后无分层的特点。

An epoxy resin composition and its application

【技术实现步骤摘要】
一种环氧树脂组合物及其应用
本申请属于电子材料
，特别是涉及一种环氧树脂组合物及其应用。
技术介绍
半导体封装是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。封装过程为:来自晶圆前道工艺的晶圆通过划片工艺后被切割为小的晶片(Die)，然后将切割好的晶片用胶水贴装到相应的基板(引线框架)架的小岛上，再利用超细的金属(金锡铜铝)导线或者导电性树脂将晶片的接合焊盘(BondPad)连接到基板的相应引脚(Lead),并构成所要求的电路；然后再对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护，塑封之后还要进行一系列操作，封装完成后进行成品测试，通常经过入检Incoming、测试Test和包装Packing等工序，最后入库出货。半导体封装技术在娱乐、通信、传感器、安全、认证、移动和汽车环境系统等领域都有广泛的应用。近年来，随着半导体行业朝着高密度、高集成度方向发展，扇出型封装作为一种高性能、低成本的封装解决方案受到了广泛的关注。扇出型封装分晶圆级封装和面板级封装，封装面积最大可做到600mm*600mm。环氧树脂组合物对扇出型的封装至关重要，保护芯片不受外部湿气、机械力、温度、辐射峰等外界环境的侵扰。扇出型封装表面主要为硅，环氧树脂组合物对硅界面的粘结力不够，很容易在界面产生分层，引起器件的可靠性失效。
技术实现思路
1.要解决的技术问题由于环氧树脂组合物对扇出型的封装至关重要，保护芯片不受外部湿气、机械力、温度、辐射峰等外界环境的侵扰。扇出型封装表面主要为硅，环氧树脂组合物对硅界面的粘结力不够，很容易在界面产生分层，引起器件的可靠性失效的问题，本申请提供了一种环氧树脂组合物及其应用。2.技术方案为了达到上述的目的，本申请提供了一种环氧树脂组合物，所述环氧树脂组合物由如下原料组成：环氧树脂、固化剂、催化剂、填料、粘结促进剂，所述环氧树脂为液体环氧树脂和固体环氧树脂的组合物；所述粘结促进剂包括第一粘结促进剂和第二粘结促进剂，所述第一粘结促进剂为2-巯基苯基咪唑、氢氧化锆或者2-乙基-2H-四唑-5-胺，所述第二粘结促进剂为(3-氨丙基)三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯或者四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯。本申请提供的另一种实施方式为所述粘结促进剂为所述第一粘结促进剂与所述第二粘结促进剂的组合，所述第一粘结促进剂占环氧树脂组合物的0.1～5％，优选为0.5～4％；所述第二粘结促进剂占环氧树脂组合物的0.1～5％，优选为0.5～4％。本申请提供的另一种实施方式为：所述填料为二氧化硅，所述二氧化硅分为角型二氧化硅或者熔融型二氧化硅，优选为熔融型二氧化硅，更优选为熔融球形二氧化硅，球形度大于99.5％；所述填料最大粒径为25μm，所述填料中50％的粒径大小在6～8μm以下，所述填料占环氧树脂组合物的70～90％，优选为80～89％。本申请提供的另一种实施方式为：所述液体环氧树脂为双酚A、双酚F、双酚S中的一种或两种组合，所述液体环氧树脂占所述环氧树脂组合物的1～5％，优选为2～4％；所述固体环氧树脂为联苯型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、萘系环氧树脂中的一种或两种组合，占所述环氧树脂组合物的0～3％，优选为1～2％。本申请提供的另一种实施方式为：所述的固化剂为高粘度固化剂和低粘度固化剂的组合物；所述高粘度固化剂为二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺、4，4'-二氨基二苯砜、4-乙基苯胺、二乙基甲苯二胺、2-乙基苯胺、二乙烯三胺、三亚乙基四胺、四乙烯五胺、三甲基己二胺、间苯二甲胺、间苯二胺中的一种或两种组合，所述高粘度固化剂占所述环氧树脂组合物的0.1～1.5％，优选为的0.5～1％；所述低粘度固化剂甲基四氢苯酐、改性甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、4-甲基六氢苯酐、甲基纳迪克酸酐、十二烯基丁二酸酐中的一种或至少两种的组合；占所述环氧树脂组合物的1～5％，优选为1.5～4％。本申请提供的另一种实施方式为：所述液体环氧树脂中的环氧基团与所述固化剂中的氨基和酸酐摩当量比为0.5～1.5，优选为0.8～1.2。本申请提供的另一种实施方式为：还包括固化促进剂，所述固化促进剂为咪唑化合物、含氮杂环类化合物中的一种或其中几种按任意比例的混合物，占所述环氧树脂组合物的0.1～1％；所述咪唑类为2-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑-三聚异氰酸盐、2,4-二氨基-6-甲基丙烯酸乙酯-S-三嗪、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑偏苯三盐中的一种或至少两种的组合；所述氮杂环化合物为1，8-二氮杂双环[5，4，0]十一碳-7-烯。本申请提供的另一种实施方式为：还包含添加剂，所述添加剂包括分散剂、流平剂和着色剂；所述分散剂为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性型和高分子型，优选为阴离子型，为油酸钠、羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐，所述分散剂占所述环氧树脂组合物的0.1～1％；所述流平剂为硅油类、丙烯酸酯类和氟碳化合物类，优选为硅油和丙烯酸酯类，为聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸2-乙基己酯中的一种或两种组合物，所述流平剂占所述环氧树脂组合物的0.1～1％；所述着色剂为炭黑，所述着色剂占所述环氧树脂组合物的0.1～1％。本申请还提供一种环氧树脂组合物制备方法，将所述的固体环氧树脂在烘箱内加热，取出后与所述液体环氧树脂、所述固化剂进行预混合，再将剩余原料混合后采用真空高速机进行脱泡处理得到所述环氧树脂组合物。本申请还提供一种环氧树脂组合物的应用，将所述的环氧树脂组合物应用于扇出型封装中。3.有益效果与现有技术相比，本申请提供的环氧树脂组合物及其应用的有益效果在于：本申请提供的环氧树脂组合物，涉及IC封装领域，为对Si界面高粘结性的液体环氧树脂组合物。本申请提供的环氧树脂组合物，为用于扇出型封装的对硅界面高粘结力的液态环氧树脂组合物。本申请提供的环氧树脂组合物，为对硅界面的高粘结力的环氧树脂组合物，它能提供大量的极性基团，与硅表面少量的极性基团形成分子间作用力，产生牢固的粘结力，并具有优良的流动成型性与固化性，其作为封装材料应用在封装组件时具有优异的粘附力、低分层、电气稳定性等特点。本申请提供的环氧树脂组合物，同时具有低粘度的特点，且封装后可实现低分层的特点，可适用于扇出型封装。附图说明图1是本申请的粘结力测试示意图。具体实施方式在下文中，将参考附图对本申请的具体实施例进行详细地描述，依照这些详细的描述，所属领域技术人员能够清楚地理解本申请，并能够实施本申请。在不违背本申请原理的情况下，各个不同的实施例中的特征可以进行组合以获得新的实施方式，或者替代某些实施例中的某本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环氧树脂组合物，其特征在于：所述环氧树脂组合物由如下原料组成：/n环氧树脂、固化剂、催化剂、填料、粘结促进剂，所述环氧树脂为液体环氧树脂和固体环氧树脂的组合物；/n所述粘结促进剂包括第一粘结促进剂和第二粘结促进剂，所述第一粘结促进剂为2-巯基苯基咪唑、氢氧化锆或者2-乙基-2H-四唑-5-胺，所述第二粘结促进剂为(3-氨丙基)三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙基钛酸酯或者四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯。/n

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂组合物，其特征在于：所述环氧树脂组合物由如下原料组成：
环氧树脂、固化剂、催化剂、填料、粘结促进剂，所述环氧树脂为液体环氧树脂和固体环氧树脂的组合物；
所述粘结促进剂包括第一粘结促进剂和第二粘结促进剂，所述第一粘结促进剂为2-巯基苯基咪唑、氢氧化锆或者2-乙基-2H-四唑-5-胺，所述第二粘结促进剂为(3-氨丙基)三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙基钛酸酯或者四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯。


2.如权利要求1所述的环氧树脂组合物，其特征在于：所述粘结促进剂为所述第一粘结促进剂与所述第二粘结促进剂的组合，所述第一粘结促进剂占环氧树脂组合物的0.1～5％，优选为0.5～4％；所述第二粘结促进剂占环氧树脂组合物的0.1～5％，优选为0.5～4％。


3.如权利要求1所述的环氧树脂组合物，其特征在于：所述填料为二氧化硅，所述二氧化硅分为角型二氧化硅或者熔融型二氧化硅，优选为熔融型二氧化硅，更优选为熔融球形二氧化硅，球形度大于99.5％；所述填料最大粒径为25μm，所述填料中50％的粒径大小在6～8μm以下，所述填料占环氧树脂组合物的70～90％，优选为80～89％。


4.如权利要求1所述的环氧树脂组合物，其特征在于：所述液体环氧树脂为双酚A、双酚F、双酚S中的一种或两种组合，所述液体环氧树脂占所述环氧树脂组合物的1～5％，优选为2～4％；
所述固体环氧树脂为联苯型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、萘系环氧树脂中的一种或两种组合，占所述环氧树脂组合物的0～3％，优选为1～2％。


5.如权利要求1所述的环氧树脂组合物，其特征在于：所述的固化剂为高粘度固化剂和低粘度固化剂的组合物；
所述高粘度固化剂为二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺、4，4'-二氨基二苯砜、4-乙基苯胺、二乙基甲苯二胺、2-乙基苯胺、二乙烯三胺、三亚乙基四胺、四乙烯五胺、三甲基己二胺、间苯二甲胺、间苯二胺中的一种或两种组合，所述高粘度固化剂占所述环氧树脂组合物的0.1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱朋莉，张未浩，李刚，孙蓉，
申请(专利权)人：深圳先进电子材料国际创新研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44