应用于半导体系统级封装用的环氧树脂胶膜材料技术方案

本发明专利技术公开一种应用于半导体系统级封装用的环氧树脂胶膜材料。绝缘胶膜材料由下层载体膜、中间层介质膜以及上层覆盖膜三层结构组成，其中介质膜位于载体膜和覆盖膜中间从而形成三明治结构，其特征在于，介质膜由乙烯树脂、交联剂、环氧树脂、填料等组成，固化物高频介电损耗低于0.003，玻璃化转变温度高于200℃。玻璃化转变温度高于200℃。

【技术实现步骤摘要】
应用于半导体系统级封装用的环氧树脂胶膜材料


[0001]本专利技术属于新型电子封装材料
，更具体地，本专利技术涉及一种应用于半导体系统 级封装用的环氧树脂胶膜材料。

技术介绍

[0002]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 高频特性对电子封装器件信号的传输具有很多的影响。环氧树脂基于其良好的耐热性、耐化 学腐蚀性、易加工、价格低廉等优势在印刷线路板中具有非常多的应用，常规的基材如FR
‑
4 都是采用环氧树脂作为聚合物基体制备的。一般地，环氧树脂复合材料经热固化后因存在较 多的羟基导致在高频(1GHz～20GHz)条件下产生较大的介电损耗，为0.04～0.06，不利于高 频应用。通常，添加非极性化合物如超支化聚合物等增加树脂体系的自由体积可降低环氧树 脂复合材料的高频介电损耗，但同时降低复合材料的玻璃化转变温度。

技术实现思路

[0003]基于此，本专利技术提供一种在高频下具有低介电损耗且玻璃化转变温度高于200℃的环氧 树脂复合材料，该复合材料经热固化后在高频1GHz～20GHz频率范围内的介电损耗小于 0.003，适用于高频半导体封装领域。
[0004]为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种可用于高频半导体封装领域的低介电损耗环 氧树脂复合材料。
[0005]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。
[0006]本专利技术一个方面提供了绝缘电介质浆料，所述绝缘电介质浆料中包含乙烯改性树脂、交 联剂、环氧树脂、填料和溶剂；
[0007]所述乙烯改性树脂为苯乙烯基或乙烯基改性的树脂，且所述乙烯改性树脂中包含两个以 上苯乙烯和或乙烯基；乙烯改性树脂为非环氧树脂；
[0008]所述环氧树脂为一种环氧树脂或多种环氧树脂的组合，所述环氧树脂中至少包含一种含 乙烯结构的环氧树脂；
[0009]所述交联剂为第一交联剂、第二交联剂以及第三交联剂的组合，其中第一交联剂为酚醛 树脂、氰酸酯树脂、活性酯树脂中的一种或一种以上的组合；第二交联剂为三烯丙基异三聚 氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三甲代烯丙基异氰酸酯中的一种或一种以上的组合； 第三交联剂为过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧异丙基苯、过氧化二苯甲酰中的一种或一种以 上的组合。
[0010]进一步地，所述乙烯改性树脂选自苯乙烯改性酚醛树脂、苯乙烯改性醇酸树脂、苯乙烯 丙烯酸树脂、苯乙烯改性萜烯树脂、乙烯改性酚醛树脂。
[0011]进一步地，所述苯乙烯改性酚醛树脂或乙烯改性酚醛树脂通过将酚醛树脂的羟基
与含有 苯乙烯基团或乙烯基团的化合物进行偶联获得带有苯乙烯或乙烯基的酚醛树脂。
[0012]进一步地，所述苯乙烯改性醇酸树脂或乙烯改性醇酸树脂通过将醇酸树脂的羟基与含有 苯乙烯基团或乙烯基团的化合物进行偶联获得带有苯乙烯或乙烯基的醇酸树脂。
[0013]进一步地，所述苯乙烯改性丙烯酸树脂或乙烯改性丙烯酸树脂通过将丙烯酸树脂的丙烯 酸基团与含有苯乙烯基团或乙烯基团的化合物进行偶联获得带有苯乙烯或乙烯基的酚醛树 脂。
[0014]进一步地，所述苯乙烯改性萜烯树脂或乙烯改性萜烯树脂通过将萜烯树脂的羟基基团与 含有苯乙烯基团或乙烯基团的化合物进行偶联获得带有苯乙烯或乙烯基的萜烯树脂。
[0015]在本专利技术中，所述的乙烯改性指树脂的两端和或侧链上修饰乙烯基团或苯乙烯基团。
[0016]进一步地，所述乙烯改性树脂中苯乙烯基或乙烯基在树脂分子结构的端位，或在分子链 段的支链上，或同时在端位和支链；优选地在苯乙烯基或乙烯基在端位和支链上或具有两种 分子结构树脂的混合使用。
[0017]进一步地，所述乙烯改性树脂为具有苯乙烯基和或乙烯基改性的酚醛树脂，优选地，所 述乙烯改性树脂如下结构式(1)、(2)或(3)所示：
[0018][0019]其中，R选自双环戊二烯、烷基、芳环、取代的芳环、杂芳环，n为1
‑
100。
[0020]进一步地，所述芳环选自萘环、蒽、联苯；杂芳环选自吡啶环、吡咯环、吡唑环、嘧啶 环、吡嗪环、哒嗪环、噻吩环、呋喃环；
[0021]进一步地，在结构式(1)、(2)或(3)中，R基优选为联苯、双环戊二烯、萘环、蒽。
[0022]进一步地，在结构式(1)、(2)或(3)中，n选自2
‑
200，例如5、10、15、20、25、30、 35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、110、120、130、140、150、 160、170、180、190。
[0023]进一步地，所述乙烯改性树脂的使用量为总树脂质量的20％～50％，所述总树脂质量为乙 烯改性树脂、交联剂、环氧树脂的总质量。例如20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％。 当乙烯改性树脂添加量低于20％时，对复合材料高频介电损耗的降低效用体现不明显，当乙 烯改性树脂添加量高于50％时，复合材料与金属基材之间的结合力将明显降低。
[0024]在本专利技术中，所述总树脂质量为乙烯改性树脂、交联剂和环氧树脂的总质量。
[0025]进一步地，乙烯改性树脂分子结构中至少含有两个以上乙烯基团且分子量≥245。优选地 乙烯改性树脂的分子量2000～10000。
[0026]进一步地，乙烯改性树脂分子结构中通过包含乙烯基分子与非环氧树脂的树脂中
的羟基 偶联获得；更优选地，非环氧树脂的树脂中的50％以上的羟基通过包含乙烯基分子进行改性， 或者60％以上、70％以上、80％以上、90％以上、95％以上或100％。
[0027]从热学和电学性能角度出发，当分子结构中乙烯基团数量为1时，固化物分子结构中以 线性结构为主，玻璃化转变温度较低，而当乙烯改性树脂的分子量低于245时，乙烯改性树 脂的引入对复合材料极性的降低效果难以体现。因此，乙烯改性树脂分子结构必须具有两个 以上乙烯基团且分子量高于245。优选地乙烯改性树脂的分子量2000～10000，利于成膜。
[0028]进一步地，作为交联剂的酚醛树脂选自线性苯酚甲醛树脂且其羟基当量为100～115g/eq； 线性双酚A甲醛树脂且其羟基当量115～125g/eq；XYLOK酚醛树脂且其羟基当量170～185 g/eq；联苯酚醛树脂且其羟基当量190～250g/eq；含氮酚醛树脂且其羟基当量110～140g/eq； 含磷酚醛树脂且其羟基当量250～350g/eq中的一种或多种混合使用。
[0029]进一步地，作为交联剂的氰酸酯树脂选自双酚A型氰酸酯、双酚F型氰酸酯、双酚E型 氰酸酯、双酚M型氰酸酯、双环戊二烯型氰酸酯、酚醛型氰酸酯、四甲基双酚F型氰酸酯中 的一种或多种混合使用。
[0030]进一步地，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绝缘电介质浆料，其特征在于，所述绝缘电介质浆料中包含乙烯改性树脂、交联剂、环氧树脂、填料和溶剂；所述乙烯改性树脂为苯乙烯基或乙烯基改性的树脂，且所述乙烯改性树脂中包含两个以上苯乙烯和或乙烯基；乙烯改性树脂为非环氧树脂；所述环氧树脂为一种环氧树脂或多种环氧树脂的组合，所述环氧树脂中至少包含一种含乙烯结构的环氧树脂；所述交联剂为第一交联剂、第二交联剂以及第三交联剂的组合，其中第一交联剂为酚醛树脂、氰酸酯树脂、活性酯树脂中的一种或一种以上的组合；第二交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三甲代烯丙基异氰酸酯中的一种或一种以上的组合；第三交联剂为过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧异丙基苯、过氧化二苯甲酰中的一种或一种以上的组合。2.权利要求1所述的绝缘电介质浆料，其特征在于，所述乙烯改性树脂选自苯乙烯改性酚醛树脂、苯乙烯改性醇酸树脂、苯乙烯丙烯酸树脂、苯乙烯改性萜烯树脂、乙烯改性酚醛树脂；优选地，所述苯乙烯改性酚醛树脂或乙烯改性酚醛树脂通过将酚醛树脂的羟基与含有苯乙烯基团或乙烯基团的化合物进行偶联获得带有苯乙烯或乙烯基的酚醛树脂；优选地，所述苯乙烯改性醇酸树脂或乙烯改性醇酸树脂通过将醇酸树脂的羟基与含有苯乙烯基团或乙烯基团的化合物进行偶联获得带有苯乙烯或乙烯基的醇酸树脂；优选地，所述苯乙烯改性丙烯酸树脂或乙烯改性丙烯酸树脂通过将丙烯酸树脂的丙烯酸基团与含有苯乙烯基团或乙烯基团的化合物进行偶联获得带有苯乙烯或乙烯基的酚醛树脂；优选地，所述苯乙烯改性萜烯树脂或乙烯改性萜烯树脂通过将萜烯树脂的羟基基团与含有苯乙烯基团或乙烯基团的化合物进行偶联获得带有苯乙烯或乙烯基的萜烯树脂。3.权利要求1所述的绝缘电介质浆料，其特征在于，所述的乙烯改性指树脂的两端和或侧链上修饰乙烯基团或苯乙烯基团；优选地，所述乙烯改性树脂中苯乙烯基或乙烯基在树脂分子结构的端位，或在分子链段的支链上，或同时在端位和支链；优选地，在苯乙烯基或乙烯基在端位和支链上或具有两种分子结构树脂的混合使用。4.权利要求1所述的绝缘电介质浆料，其特征在于，所述乙烯改性树脂为具有苯乙烯基和或乙烯基改性的酚醛树脂；优选地，所述乙烯改性树脂如下结构式(1)、(2)或(3)所示：
其中，R选自双环戊二烯、烷基、芳环、取代的芳环、杂芳环，n为1
‑
100；更优选地，所述芳环选自萘环、蒽、联苯；杂芳环选自吡啶环、吡咯环、吡唑环、嘧啶环、吡嗪环、哒嗪环、噻吩环、呋喃环；更优选地，在结构式(1)、(2)或(3)中，R基为联苯、双环戊二烯、萘环、蒽；更优选地，在结构式(1)、(2)或(3)中，n选自2
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200。5.权利要求1所述的绝缘电介质浆料，其特征在于，所述乙烯改性树脂的使用量为总树脂质量的20％～50％，所述总树脂质量为乙烯改性树脂、交联剂、环氧树脂的总质量；所述总树脂质量为乙烯改性树脂、交联剂和环氧树脂的总质量；优选地，乙烯改性树脂分子结构中至少含有两个以上乙烯基团且分子量≥245，更优选地乙烯改性树脂的分子量2000～10000；优选地，乙烯改性树脂分子结构中通过包含乙烯基分子与非环氧树脂的树脂中的羟基偶联获得；更优选地，非环氧树脂的树脂中的50％以上的羟基通过包含乙烯基分子进行改性，或者60％以上、70％以上、80％以上、90％以上、95％以上或100％；优选地，作为交联剂的酚醛树脂选自线性苯酚甲醛树脂且其羟基当量为100～115g/eq；线性双酚A甲醛树脂且其羟基当量115～125g/eq；XYLOK酚醛树脂且其羟基当量170～
185g/eq；联苯酚醛树脂且其羟基当量190～250g/eq；含氮酚醛树脂且其羟基当量110～140g/eq；含磷酚醛树脂且其羟基当量2...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗遂斌，于淑会，于均益，徐鹏鹏，孙蓉，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：