环氧树脂组合物、环氧树脂塑封料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及半导体封装材料领域，公开了环氧树脂组合物、环氧树脂塑封料及其制备方法和应用，基于所述环氧树脂组合物的总量，所述环氧树脂组合物含有：环氧树脂2

【技术实现步骤摘要】
环氧树脂组合物、环氧树脂塑封料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及半导体封装材料领域，具体涉及环氧树脂组合物、环氧树脂塑封料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]功率模块的封装形式多种多样，封装材质可以是陶瓷、金属或塑料，但是因为塑料封装在成本、尺寸、重量等方面具有相当的优势，同时因为塑料封装的可靠性近年来有了很大提升，因此工业上功率器件多采用塑料封装，在航天、军工领域亦受到越来越多的关注，而在塑料封装中95％以上的塑封料是环氧树脂塑封料(Epoxy Molding Compound，EMC)。
[0003]功率模组设计正在朝着高密度、小型化、薄型化方向发展，目前大部分环氧树脂组合物的填料含量较低、尺寸较大，且所使用环氧树脂的交联密度也较低，使得现有环氧树脂组合物所生产的封装材料具有收缩率大，易翘曲等缺点，影响了现代化流水线的工业生产和产品的可靠性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服现有技术的环氧树脂组合物所生产的封装材料存在的线膨胀系数较高、易翘曲等问题，提供环氧树脂组合物、环氧树脂塑封料及其制备方法和应用，该环氧树脂组合物制得的功率模组封装材料具有较高的玻璃化转变温度、较低的线膨胀系数和优异的翘曲性能。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种环氧树脂组合物，基于所述环氧树脂组合物的总量，所述环氧树脂组合物含有：环氧树脂2
‑
11wt％，固化剂1
‑
6wt％，固态填料85
‑
93wt％，离子捕捉剂0.1
‑
1wt％，低应力改性剂0.1
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1wt％，偶联剂0.1
‑
1wt％，促进剂0.1
‑
1wt％，脱模剂0.1
‑
1wt％，阻燃剂1
‑
10wt％和着色剂0.1
‑
1wt％。
[0006]本专利技术第二方面提供一种环氧树脂塑封料的制备方法，其包括：
[0007]将环氧树脂、固化剂、离子捕捉剂、低应力改性剂、偶联剂、促进剂、固态填料、脱模剂、阻燃剂和着色剂进行混炼，然后冷却粉碎；
[0008]优选地，制备所述环氧树脂塑封料的原料总重量以100％计，其中，环氧树脂2
‑
11wt％，固化剂1
‑
6wt％，固态填料85
‑
93wt％，离子捕捉剂0.1
‑
1wt％，低应力改性剂0.1
‑
1wt％，偶联剂0.1
‑
1wt％，促进剂0.1
‑
1wt％，脱模剂0.1
‑
1wt％，阻燃剂1
‑
10wt％和着色剂0.1
‑
1wt％；
[0009]优选地，所述混炼在双辊混炼机上进行，所述混炼的温度为80
‑
90℃。
[0010]本专利技术第三方面提供一种环氧树脂塑封料，所述环氧树脂塑封料由前述的制备方法制得。
[0011]本专利技术第四方面提供一种前述环氧树脂塑封料在功率模组封装中的应用。
[0012]通过上述技术方案，本专利技术提供的环氧树脂组合物中引入特殊结构环氧树脂，加大树脂固化后交联密度，从而达到提升材料玻璃化转变温度的效果。进一步地，通过不同类
型树脂搭配，可以极大增加填料含量，获得更低的线膨胀系数，进而获得翘曲性能更加优异的环氧树脂组合物。
[0013]本专利技术的环氧树脂组合物制得的环氧树脂塑封料具有良好的流动性和连续成模性；具有较高的玻璃化转变温度，能够达到160℃以上，具有较低的线膨胀系数，线膨胀系数α1小于10ppm/℃，α2小于35ppm/℃，同时具有极其优异的翘曲性能，翘曲小于0.1mm。
[0014]本专利技术的环氧树脂组合物制得的环氧树脂塑封料可用于封装功率模组，尤其是封装高电压、大电流的大功率模组。
具体实施方式
[0015]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0016]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0017]在本专利技术中，环氧树脂塑封料(EMC
‑
Epoxy Molding Compound)也称环氧树脂模塑料或环氧塑封料。
[0018]本专利技术第一方面提供一种环氧树脂组合物，基于所述环氧树脂组合物的总量，所述环氧树脂组合物含有：环氧树脂2
‑
11wt％，固化剂1
‑
6wt％，固态填料85
‑
93wt％，离子捕捉剂0.1
‑
1wt％，低应力改性剂0.1
‑
1wt％，偶联剂0.1
‑
1wt％，促进剂0.1
‑
1wt％，脱模剂0.1
‑
1wt％，阻燃剂1
‑
10wt％和着色剂0.1
‑
1wt％。
[0019]在一些优选实施方式中，基于所述环氧树脂组合物的总量，所述环氧树脂组合物含有：环氧树脂3
‑
10重量％，固化剂1
‑
5重量％，固态填料86
‑
93重量％，离子捕捉剂0.1
‑
0.8重量％，低应力改性剂0.1
‑
0.8重量％，偶联剂0.1
‑
0.8重量％，促进剂0.1
‑
0.5重量％，脱模剂0.1
‑
0.8重量％，阻燃剂2
‑
8重量％，着色剂0.1
‑
0.5重量％。
[0020]进一步优选地，基于所述环氧树脂组合物的总量，所述环氧树脂组合物含有：环氧树脂4
‑
10重量％，固化剂2
‑
5重量％，固态填料86
‑
92重量％，离子捕捉剂0.1
‑
0.5重量％，低应力改性剂0.2
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0.5重量％，偶联剂0.2
‑
0.8重量％，促进剂0.1
‑
0.3重量％，脱模剂0.1
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0.5重量％，阻燃剂2
‑
6重量％，着色剂0.2
‑
0.4重量％。
[0021]本专利技术通过对环氧树脂和固化剂的限定，使得环氧树脂组合物在制备环氧树脂塑封料时具有极高的填料含量和交联密度，从而具有较高的玻璃化转变温度、较低的线膨胀系数和优异的翘曲性能。
[0022]根据本专利技术所述的环氧树脂组合物，其中，所述环氧树脂选自式1、式2和式3所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂组合物，其特征在于，基于所述环氧树脂组合物的总量，所述环氧树脂组合物含有：环氧树脂2
‑
11wt％，固化剂1
‑
6wt％，固态填料85
‑
93wt％，离子捕捉剂0.1
‑
1wt％，低应力改性剂0.1
‑
1wt％，偶联剂0.1
‑
1wt％，促进剂0.1
‑
1wt％，脱模剂0.1
‑
1wt％，阻燃剂1
‑
10wt％和着色剂0.1
‑
1wt％。2.根据权利要求1所述的环氧树脂组合物，其中，所述环氧树脂选自式1、式2和式3所示的环氧树脂中的至少一种；其中，式3中，n＝1
‑
20。3.根据权利要求2所述的环氧树脂组合物，其中，所述环氧树脂由式1和式2的环氧树脂组成；和/或所述环氧树脂由式1、式2和式3所示的环氧树脂组成；基于所述环氧树脂组合物的总重量，所述式1所示的环氧树脂的含量为0.5
‑
5wt％，优选为0.8
‑
4.5wt％，更优选为1
‑
4wt％；和/或基于所述环氧树脂组合物的总重量，所述式2所示的环氧树脂的含量为0.5
‑
4wt％，优选为0.5
‑
3.5wt％，更优选为1
‑
3.5wt％；和/或基于所述环氧树脂组合物的总重量，所述式3所示的环氧树脂的含量为0.1
‑
3.5wt％，优选为0.2
‑
3.5wt％，更优选为0.3
‑
3.5wt％。4.根据权利要求2或3所述的环氧树脂组合物，其中，所述环氧树脂由式1和式2的环氧树脂组成；和/或
所述环氧树脂由式1、式2和式3所示的环氧树脂组成；优选地，式1所示的环氧树脂的重量为所述环氧树脂总重量的20
‑
60％，优选为21
‑
58％，更优选为22
‑
57％；优选地，式2所示的环氧树脂的重量为所述环氧树脂总重量的5
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50％，优选为6
‑
48％，更优选为8
‑
46％。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的环氧树脂组合物，其中，所述固化剂选自式4和式5所示的酚醛树的混合物；其中m＝1
‑
20；其中q＝1
‑
20。6.根据权利要求5所述的环氧树脂组合物，其中，所述固化剂由式4和式5所示的酚醛树脂组成；基于所述环氧树脂组合物的总重量，式4所示的酚醛树脂的含量为0.1
‑
3.5wt％，优选为0.5
‑
3.5wt％，更优选为0.5
‑
3wt％；和/或基于所述环氧树脂组合物的总重量，式5所示的酚醛树脂的含量为1
‑
4wt％，优选为1.2
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卓，李刚，李海亮，王善学，卢绪奎，
申请(专利权)人：江苏科化新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：