一种环氧树脂材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及环氧树脂组合物领域，具体涉及一种环氧树脂材料及其制备方法。该环氧树脂材料由含有环氧树脂、酚醛树脂、无机填料、固化促进剂、脱模剂、阻燃剂、应力改性剂、触变剂、偶联剂和着色剂的原料组合物制成，其中，所述无机填料含有重量比为4

【技术实现步骤摘要】
一种环氧树脂材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及环氧树脂材料
，特别涉及具有高热强度，且成型工 艺性能良好的适用于全包封半导体器件环氧树脂材料，具体涉及一种环氧树 脂材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，由于组装方便，全包封的半导体分立器件相对于半包封的半导 体器件得到了更快的发展，相应地，半导体封装材料要求具有高导热、低应 力性能和优良的成型工艺性能。全包封半导体器件主要用于大功率的电子产 品，由于全包封半导体器件背面与正面厚度不一样，其封装形式呈现出一种 典型的不对称封装，因此，对半导体器件封装材料的流动性和固化特性也提 出了更高的要求。熔融型二氧化硅粉末的线膨胀系数比结晶型二氧化硅粉末 低一个数量级，所以在环氧树脂组合物中添加熔融型二氧化硅粉末，可保证 环氧树脂组合物的低应力要求；通过添加疏水性白炭黑来调节环氧树脂的流 动性，可以改善其在不同厚度模具中的流动性，降低被封装的半导体器件出 现外形缺陷的风险；另外通过使用高热强度的固化促进剂可以提高环氧树脂 在高温开模时的强度，改善成型时的固化程度，提高清模周期，因此，能够 提高环氧树脂材料的导热性、降低应力并延长清模周期，是适用于全包封半 导体器件的环氧树脂材料的一个重要的研究发展方向。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种环氧树脂材料及其 制备方法，该环氧树脂材料具有高导热、高热时强度、成型工艺性能良好且 清模周期长的特性，适用于全包封半导体器件的封装材料。
[0004]本专利技术通过在环氧树脂组合物中添加疏水性白炭黑来调节环氧树脂的 流动性，可以改善其在不同厚度模具中的流动性，降低被封装的半导体器件 出现外形缺陷的风险；通过添加特定比例的结晶型二氧化硅粉末和熔融球型 二氧化硅粉末以及使用特定的高热强度的固化促进剂可以提高环氧树脂在 高温开模时的强度，改善成型时的固化程度，提高导热性和清模周期。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种环氧树脂材料，该环氧树 脂材料由含有环氧树脂、酚醛树脂、无机填料、固化促进剂、脱模剂、阻燃 剂、应力改性剂、触变剂、偶联剂和着色剂的原料组合物制成，其中，所述 无机填料含有重量比为4
‑
15：1的结晶型二氧化硅粉末和熔融球型二氧化硅 粉末，其中，所述固化促进剂为1
‑
苄基
‑2‑
甲基咪唑。
[0006]优选地，以所述原料组合物的总重量为100重量％计，所述环氧树脂的 含量为7
‑
10重量％，所述酚醛树脂的含量为4
‑
7重量％，所述无机填料的含 量为80
‑
88重量％，所述固化促进剂的含量为0.1
‑
1重量％，所述脱模剂的含 量为0.1
‑
1重量％，所述应力改性剂的含量为0.1
‑
1重量％，所述偶联剂的含 量为0.1
‑
1重量％，所述阻燃剂为的含量为0.1
‑
2重量％，所述触变剂的含量 为0.1
‑
3重量％，所述着色剂的含量为0.1
‑
1重量％。
[0007]优选地，所述结晶型二氧化硅粉末和熔融球型二氧化硅粉末的中位径均 为10
‑
40
μm；更优选地，所述结晶型二氧化硅粉末的中位径为22
‑
28μm，所 述熔融球型二氧化硅粉末的中位径为18
‑
23μm。
[0008]优选地，所述环氧树脂选自邻甲酚醛环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双 酚F型环氧树脂、线性酚醛环氧树脂和双环戊二烯型环氧树脂中的一种或两 种以上。
[0009]优选地，所述酚醛树脂选自苯酚线性酚醛树脂及其衍生物、苯甲酚线性 酚醛树脂及其衍生物、单羟基或二羟基萘酚醛树脂及其衍生物、对二甲苯与 苯酚或萘酚的缩合物和双环戊二烯与苯酚的共聚物中的一种或两种以上。
[0010]优选地，所述阻燃剂选自溴锑阻燃剂、水合金属化合物阻燃剂、有机硅 阻燃剂、含氮化合物阻燃剂、有机磷阻燃剂和有机金属化合物中阻燃剂的一 种或两种以上。更优选地，所述阻燃剂为溴锑阻燃剂。进一步优选地，所述 阻燃剂含有溴代环氧树脂和三氧化二锑。再进一步优选地，所述溴代环氧树 脂与所述三氧化二锑的重量比为10：1。
[0011]优选地，所述脱模剂选自巴西棕榈蜡、合成蜡和矿物质蜡中的一种或两 种以上。
[0012]优选地，所述触变剂为疏水性白炭黑。
[0013]优选地，所述着色剂为炭黑。
[0014]优选地，所述应力改性剂为液体硅油和/或硅橡胶粉末。
[0015]优选地，所述偶联剂选自γ
‑
环氧丙基丙基醚三甲氧基硅烷、γ
‑
氨基丙 基三乙氧基硅烷、γ
‑
巯基丙基三甲氧基硅烷和γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷中的 一种或两种以上。
[0016]本专利技术第二方面提供一种制备前文所述的环氧树脂材料的方法，该方法 包括以下步骤：
[0017](1)将含有环氧树脂、酚醛树脂、无机填料、固化促进剂、脱模剂、 阻燃剂、应力改性剂、触变剂、偶联剂和着色剂的原料组合物混合制得混合 物；
[0018](2)将步骤(1)制得的混合物熔融混炼，然后冷却，粉碎，制得粉状 料；
[0019](3)将步骤(2)制得的粉状料成型，得到环氧树脂材料。
[0020]优选地，在步骤(2)中，所述的熔融混炼的条件为：熔融混炼的设备 为双辊筒混炼机，熔融混炼的温度为70
‑
100℃。
[0021]通过上述技术方案，本专利技术提供的环氧树脂成型材料获得以下有益的效 果：
[0022]本专利技术提供的环氧树脂材料包含特定种类的固化促进剂以及特定组成 和比例含量的无机填料，使得该组合物制得的环氧树脂材料在具有较好的成 型工艺的前提下，可以同时提高环氧树脂材料的导热性、热时强度并延长清 模周期。
具体实施方式
[0023]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。
[0024]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。
[0025]本专利技术第一方面提供了一种环氧树脂材料，该环氧树脂材料由含有环氧 树脂、酚醛树脂、无机填料、固化促进剂、脱模剂、阻燃剂、应力改性剂、 触变剂、偶联剂和着色剂的
原料组合物制成。
[0026]其中，所述无机填料含有重量比为4
‑
15：1的结晶型二氧化硅粉末和熔 融球型二氧化硅粉末。在优选情况下，所述无机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂材料，其特征在于，该环氧树脂材料由含有环氧树脂、酚醛树脂、无机填料、固化促进剂、脱模剂、阻燃剂、应力改性剂、触变剂、偶联剂和着色剂的原料组合物制成，其中，所述无机填料含有重量比为4
‑
15：1的结晶型二氧化硅粉末和熔融球型二氧化硅粉末，其中，所述固化促进剂为1
‑
苄基
‑2‑
甲基咪唑。2.根据权利要求1所述的环氧树脂材料，其特征在于，以所述原料组合物的总重量为100重量％计，所述环氧树脂的含量为7
‑
10重量％，所述酚醛树脂的含量为4
‑
7重量％，所述无机填料的含量为80
‑
88重量％，所述固化促进剂的含量为0.1
‑
1重量％，所述脱模剂的含量为0.1
‑
1重量％，所述应力改性剂的含量为0.1
‑
1重量％，所述偶联剂的含量为0.1
‑
1重量％，所述阻燃剂为的含量为0.1
‑
2重量％，所述触变剂的含量为0.1
‑
3重量％，所述着色剂的含量为0.1
‑
1重量％。3.根据权利要求1或2所述的环氧树脂材料，其特征在于，所述结晶型二氧化硅粉末和熔融球型二氧化硅粉末的中位径均为10
‑
40μm；优选地，所述结晶型二氧化硅粉末的中位径为22
‑
28μm，所述熔融球型二氧化硅粉末的中位径为18
‑
23μm。4.根据权利要求1或2所述的环氧树脂材料，其特征在于，所述环氧树脂选自邻甲酚醛环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、线性酚醛环氧树脂和双环戊二烯型环氧树脂中的一种或两种以上。5.根据权利要求1或2所述的环...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锐，李海亮，李刚，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：