【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子封装材料，具体涉及一种用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物。
技术介绍
1、近年来，以碳化硅(sic)、氮化镓(gan)等为代表的第三代半导体材料发展迅速。与第一代(si)和第二代(gaas)半导体材料相比，第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更高的电子饱和速率及更高的抗辐射能力，更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件，在5g通信、物联网、自动驾驶、新能源汽车等将发挥重要作用，应用前景和市场潜力巨大。其中基于第三代半导体制作的大功率器件的工作温度将达到250℃以上，远远高于目前传统功率器件，这对封装技术及材料提出了新的要求。
2、环氧模塑料作为主要的电子封装材料之一，在起到机械支撑作用的同时，可以保护芯片不受外界灰尘、潮气、离子、辐射和机械冲击等影响，对电子电路起到非常重要的保护作用。然而，传统环氧模塑料的玻璃化转变温度(tg)较低，在温度达到175～200℃时，无法满足三代半导体功率器件对封装材料的要求。此外，传统环氧模塑料不具备无卤自阻燃特性，需要在配方中添加一定量的阻燃助剂(如金属氢氧化物、含磷化合物等)以达到无卤阻燃要求，但是目前使用的阻燃助剂多存在相容性不佳或价格昂贵等问题。因此，针对第三代半导体功率器件开发具有高tg和热稳定性、且具备无卤自阻燃特性的塑封料产品具有重要研究意义和应用价值。
3、邻苯二甲腈树脂是以邻苯二甲腈结构封端的一类高性能热固性树脂，其通过热固化后可以形成含有异吲哚、三嗪环、酞菁等芳杂环的体型网络结构，具有优异的耐热性(t
4、因此，有必要通过研究提供一种用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物，以解决上述问题。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物。采用4-氨基苯氧基邻苯二甲腈，以克服传统邻苯二甲腈树脂熔点较高、加工困难的不足；同时，配合多官能环氧树脂和固化促进剂的使用，有效提高了树脂体系的固化反应活性，从而改善了成型工艺性，符合现有环氧模塑料的加工和成型工艺要求。固化后的树脂组合物具有高的tg，良好的弯曲性能和耐老化性能及与传统环氧模塑料相当的介电性能，且在不添加阻燃剂的情况下具有优异的自阻燃特性。
2、本专利技术的第一个目的在于提供一种适用功率器件封装用用的树脂组合物；
3、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
4、本专利技术提供了一种用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物，包括多官能环氧树脂、4-氨基苯氧基邻苯二甲腈、固化促进剂和无机填料；
5、其中，所述多官能环氧树脂和4-氨基苯氧基邻苯二甲腈树脂的质量比为10:1～1:5，优选6:1～1:2；
6、所述固化促进剂的含量为多官能环氧树脂和4-氨基苯氧基邻苯二甲腈树脂二者总量的0.5～5wt％，优选0.5～2wt％；
7、所述无机填料的含量为组合物总量的70～90wt％，优选70～80wt％。
8、进一步地，所述多官能环氧树脂包括以下式1所示化学结构的物质：
9、
10、式1中r1为氢原子或有1～6个碳原子的烷基；r'为氢原子、甲基或乙基；n为0～6的整数。
11、在一些优选的实施例中，所述多官能环氧树脂选用日本化药株式会社的eppn-501h、eppn-501hy或eppn-502h中的一种或两种以上组合使用。
12、进一步地，所述4-氨基苯氧基邻苯二甲腈通过一步法制备，制备方法如下：将对氨基酚、4-硝基邻苯二甲腈溶于溶剂中，在缚酸剂存在的条件下，发生亲核取代反应得到4-氨基苯氧基邻苯二甲腈。
13、进一步地，所述溶剂包括二甲基亚砜(dmso)、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮(nmp)、乙腈、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、2-丁酮中的至少一种。
14、进一步地，所述缚酸剂包括三乙胺、吡啶、n,n-二异丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶、三乙醇胺、四丁基溴化铵、碳酸钾、碳酸铵、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化铁、碳酸钙、碳酸铯、磷酸钠、醋酸钠中的至少一种。
15、进一步地，所述固化促进剂选自叔胺、咪唑类化合物、有机磷化合物、乙酰丙酮金属络合物中的一种或组合。
16、进一步地，所述叔胺包括但不限于1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(dbu)、1,5-二氮杂双环壬-5-烯(dbn)、n-甲基哌嗪、三乙胺、三乙醇胺、苄基二甲胺、二甲胺基甲基苯酚(dmp-10)、双-(二甲胺基甲基)苯酚(dmp-20)、三-(二甲胺基甲基)苯酚(dmp-30)；
17、进一步地，所述咪唑类化合物包括但不限于咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苯基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑-四苯基硼酸盐；
18、进一步地，所述有机磷化合物包括但不限于三苯基磷、三苯基磷-对苯醌加合物、三对甲苯基磷-对苯醌加合物、乙基三苯基醋酸磷、四苯基磷-四苯基硼酸盐、丁基三苯基磷-四苯基硼酸盐；
19、进一步地，所述乙酰丙酮金属络合物包括但不限于乙酰丙酮铁、乙酰丙酮锰、乙酰丙酮铬、乙酰丙酮铂、乙酰丙酮钙、乙酰丙酮钡、乙酰丙酮钼、乙酰丙酮镉、乙酰丙酮镧、乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮钛、乙酰丙酮锆；
20、在一些优选的实施例中，所述固化促进剂选自1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(dbu)、1,5-二氮杂双环壬-5-烯(dbn)、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、三苯基膦和三苯基磷-对苯醌加合物中的一种或组合。
21、进一步地，所述无机填料选自结晶型二氧化硅、球形熔融二氧化硅、气相二氧化硅、氧化铝、氢氧化铝、碳酸钙、氧化镁、氢氧化镁、氮化硼、氮化铝、氮化硅、碳酸镁、氢氧化钙、黏土、硅灰石、滑石粉中的一种或组合。
22、在一些优选的实施例中，所述无机填料包括结晶型二氧化硅，平均粒径为0.01～30μm，含量为无机填料总量的50～100wt％，优选90～100wt％。
23、进一步地，在本专利技术的一种用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物中可根据需要加入其他添加剂，包括硅烷偶联剂、着色剂以及脱模剂中的一种或多种。
24、在一些实施方式中，所述着色剂选自炭黑、氧化铁红；
25、在一些实施方式中，所述脱模剂选自天然蜡、合成蜡。
26、本专利技术组合物的生产或制备方法不受特别限制。使用的多官能环氧树脂、4-氨基苯氧基邻苯二甲腈、固化促进剂、无机填料和其他添加剂使用混合机或类似器件充分混本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物，其特征在于，所述组合物包括多官能环氧树脂、4-氨基苯氧基邻苯二甲腈、固化促进剂和无机填料；
2.根据权利要求1所述的用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物，其特征在于，所述多官能环氧树脂和4-氨基苯氧基邻苯二甲腈的质量比为6:1～1:2；
3.根据权利要求1或2所述的用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物，其特征在于，所述多官能环氧树脂包括以下式1所示化学结构的物质：
4.根据权利要求1或2所述的用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物，其特征在于，所述4-氨基苯氧基邻苯二甲腈通过一步法制备，制备方法如下：
5.根据权利要求4所述的用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物，其特征在于，所述溶剂选自二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、乙腈、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、2-丁酮中的一种或组合；
6.根据权利要求1或2所述的用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物，其特征在于，所述固化促进剂选自叔胺、咪唑类化合物、有机磷
7.根据权利要求1或2所述的用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物，其特征在于，所述无机填料选自结晶型二氧化硅、球形熔融二氧化硅、气相二氧化硅、氧化铝、氢氧化铝、碳酸钙、氧化镁、氢氧化镁、氮化硼、氮化铝、氮化硅、碳酸镁、氢氧化钙、黏土、硅灰石、滑石粉中的一种或组合。
8.根据权利要求1或2所述的用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物，其特征在于，所述无机填料包括结晶型二氧化硅，所述结晶型二氧化硅的平均粒径为0.01～30μm，含量为无机填料总量的50～100wt％。
9.根据权利要求1或2所述的用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物，其特征在于，所述组合物中还包括添加剂，所述添加剂包括硅烷偶联剂、着色剂以及脱模剂中的一种或多种。
10.权利要求1-9中任一项所述的用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物的应用，其特征在于，应用于电子封装模塑料、覆铜板和耐高温胶粘剂中。
...【技术特征摘要】
1.一种用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物，其特征在于，所述组合物包括多官能环氧树脂、4-氨基苯氧基邻苯二甲腈、固化促进剂和无机填料；
2.根据权利要求1所述的用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物，其特征在于，所述多官能环氧树脂和4-氨基苯氧基邻苯二甲腈的质量比为6:1～1:2；
3.根据权利要求1或2所述的用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物，其特征在于，所述多官能环氧树脂包括以下式1所示化学结构的物质：
4.根据权利要求1或2所述的用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物，其特征在于，所述4-氨基苯氧基邻苯二甲腈通过一步法制备，制备方法如下：
5.根据权利要求4所述的用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组合物，其特征在于，所述溶剂选自二甲基亚砜(dmso)、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮(nmp)、乙腈、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、2-丁酮中的一种或组合；
6.根据权利要求1或2所述的用于功率器件封装的邻苯二甲腈树脂组...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏玮，黄家腾，费小马，
申请(专利权)人：无锡创达新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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