【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电子封装材料，更具体地说，它涉及一种高频低介电常数和低介电损耗的环氧树脂复合材料的制备方法及其应用。
技术介绍
1、随着半导体集成电路技术的飞速发展，特别是近年来高性能计算机、服务器、5g通讯技术等的快速发展，对电子系统的高速化、高频化提出更高要求。在高频电路中,信号传输速度可以表示为：其中v为信号传输速率，c为真空中的光速，εr为介电常数。由公式可知，介电常数越低，信号传播速度则越快，因此为了得到更高的信号传输速率，电子封装材料的介电常数需要更低。
2、此外，介电常数除了影响信号传输外，还对特性阻抗有影响，根据公式：其中zo为特性阻抗，h为介质厚度，w为线宽，t为导线厚度。在高速电路中需要高的特性阻抗值，也需要开发低介电常数的介质材料。信号传输损失也与介电常数及损耗相关，信号的传播损耗或衰减可以表示成：其中f为频率，α为信号传播衰减，tanδ为介电损耗。根据公式可知，介电损耗越小，信号传播衰减越小，特别是在高频率下，介电常数和损耗对信号传播衰减影响更大。
3、热固性树脂基复合材料具有质量轻、强度高、耐腐蚀、易加工、电性能优异、原料来源广泛、生产效率高等优点，其中环氧树脂的粘结强度和内聚强度高，介电性能优异，相比其他聚合物基复合材料具有更多的应用，但在高频下，环氧树脂基绝缘胶膜介电常数为4左右，介电损耗约为0.02，随着当前晶体管密度提升，线宽线距缩小，环氧基电介质材料的高介电特已不能满足信号传输速度及强度的应用需求。
技术实现思路
1、本公开提供
2、第一方面，本公开提供一种高频低介电常数和低介电损耗的环氧树脂复合材料，包括环氧树脂、固化剂、低极性有机高聚物球形颗粒、二氧化硅；
3、所述低极性有机高聚物球形颗粒包括聚四氟乙烯、橡胶、聚苯硫醚、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、pom-聚甲醛、聚酰胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯中的一种或多种组合。
4、其中包括聚四氟乙烯(ptfe)，如美国杜邦生产的mp1100、mp1300、mp1500、te3859、7a、8a，中国山东东岳的df-17a、df-201、df-203、df-301等；
5、橡胶：如朗盛生产的3330f、levamelt 700、德国perbunan的3965f、cr230、cr110、cr116、9950c、13561c、10660c、10950cde、ksa6405h、4620c，中国巴陵石化生产的188、796、1105、1401、1401e、792e，中国兰州石化的lnbr-40、n41、n41e、nbr3305e等，
6、聚苯硫醚(pps)：塞拉尼斯生产的sf6-01、af3005、0214、gf50-01-us、中国四川得阳的hgr20，日本宝理的1140a1、1140a6、1140a7、6165a6、6165a7、1130t6，美国泰科纳的6165d8、6165b4、6165d8、1140l6、1140l7、6165a6等；
7、聚乙烯(pe)：中国抚顺石化的2911、7042、7260、7750m、美国淘氏的hdpe-3364、dgda-3485、dmda-6400、dfda-7540、dmda-8920150e、959s等；聚氯乙烯(pvc)，中国新疆天业的sg-3、sg-5，中国内蒙古君正的sg-5，中国台湾塑料的b-65、c-1250m、c-15、c-8等；
8、聚丙烯(pp)：中国燕山石化的k8303、b4808中国上海石化的m700r、t30s、t300、m800e、f800eps、韩国lg的h1700、韩国乐天化学的jm-350un、h1500，韩国三星的hj730l等；
9、聚甲醛(pom)：杜邦生产的100af、500af、520mp、100p、900p，美国泰科纳生产的m140、m140-l1、m25、m25uv、m270、m270uv、m450、m90、c13021、c9021、c9021gv1-30等；
10、聚酰胺(pa)：如美国杜邦生产的330、101l、73g15、73g45、73g45l、fn727，德国巴斯夫生产的b3eg3、b3eg6、b3eg7、b3wg6、b3zg6、b3s等；
11、聚苯乙烯(ps)：中国江苏赛宝龙生产的hp825、gp525，中国广州石化的525，中国镇江奇美的pg-22、pg-33、pg-383、pg-383m等；
12、聚碳酸酯(pc)：德国科思创拜耳生产的2405、2407、2805、2807、2856、2858、et3117、rx3440，日本出光的a2200、a2500、a2600，韩国乐天化的1100u等中的一种或多种。
13、优选的，所述环氧树脂包括具有特征官能团结构的环氧树脂和含有环氧官能团的高分子化合物，所述具有特征官能团结构的环氧树脂包括双酚a型、双酚f型、酚醛型、双环戊二烯型、脂环族环氧、奈型、蒽型，所述含有环氧官能团的高分子化合物包括改性环氧树脂，所述改性环氧树脂为聚氨酯改性环氧树脂、丙烯酸改性环氧树脂、有机硅改性环氧树脂中的一种。
14、优选的，双酚a型环氧树脂包括：上海众司实业生产的jer 827、jer 828、jer828el、jer 828us、jer 834、jer 1001、jer 1002、ep-4300e、r139、r140p,南亚生产的npes-901、npes-903、npes-907、npes-909，日本adek生产的ep-4100hf、ep-4000s、ep-4000l，亨斯迈生产的gy250、gy 9708-3、gy 6010等；
15、双酚f型环氧树脂包括：中国上海众司实业生产的jer 806、jer 807、jer4005p、jer 4007p、jer 4010p、ep-4901e，南亚生产的npef-170，亨斯迈生产的py 306、py 302-2、py 304、gy 281、gy 282、gy285等；
16、酚醛型环氧树脂包括：凤凰的f-44、f-51，国都化工生产的ydpn-631、ydpn-636、ydpn-637、ydpn-638、ydpn-641、ydpn-644、ydpn-638a80等，邻甲酚醛型环氧树脂如国都化工生产的ydcn-500-1p、ydcn-500-2p、ydcn-500-4p、ydcn-500-5p、ydcn-500-7p、ydcn-500-8p、ydcn-500-10p、ydcn-500-80p、ydcn-500-90等；
17、多官能团环氧树脂包括上海络合高新材料生产的epm-420、epm-426、epm-386、epm-304、epm-304h等中的一种或多种。
18、环氧树脂至少由一种液体环氧本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高频低介电常数和低介电损耗的环氧树脂复合材料，其特征在于，包括环氧树脂、固化剂、低极性有机高聚物球形颗粒、二氧化硅；
2.根据权利要求1所述一种高频低介电常数和低介电损耗的环氧树脂复合材料，其特征在于，所述环氧树脂包括具有特征官能团结构的环氧树脂和含有环氧官能团的高分子化合物，所述具有特征官能团结构的环氧树脂包括双酚A型、双酚F型、酚醛型、双环戊二烯型、脂环族环氧、奈型、蒽型，所述含有环氧官能团的高分子化合物包括改性环氧树脂，所述改性环氧树脂为聚氨酯改性环氧树脂、丙烯酸改性环氧树脂、有机硅改性环氧树脂中的一种。
3.根据权利要求2所述一种高频低介电常数和低介电损耗的环氧树脂复合材料，其特征在于，所述环氧树脂至少包含一种高环氧当量的环氧树脂和一种低环氧当量的环氧树脂，所述高环氧当量为大于等于220g/eq，所述低环氧当量为小于等于150g/eq。
4.根据权利要求1所述一种高频低介电常数和低介电损耗的环氧树脂复合材料，其特征在于，所述固化剂包括乙烯基三胺、乙二胺、亚甲基双环己烷胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二丙烯三胺、二甲胺基丙
5.根据权利要求1所述一种高频低介电常数和低介电损耗的环氧树脂复合材料，其特征在于，所述固化剂与所述环氧树脂当量的比例为0.4～0.8。
6.根据权利要求1所述一种高频低介电常数和低介电损耗的环氧树脂复合材料，其特征在于，所述的低极性有机高聚物球形颗粒和二氧化硅颗粒的粒径尺寸为20nm-10um，所述低极性高聚物球形颗粒与所述二氧化硅颗粒的质量比为1:10-1:3，所述低极性有机高聚物球形颗粒和所述二氧化硅颗粒占复合材料体系的20-90wt％。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种高频低介电常数和低介电损耗的环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述一种高频低介电常数和低介电损耗的环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为含氨基、环氧基、巯基的偶联剂中的一种或多种组合；
9.根据权利要求7所述一种高频低介电常数和低介电损耗的环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，所述阻燃剂为不含卤素的有机阻燃剂、无机阻燃剂中的一种或多种组合，所述不含卤素的有机阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯、有机磷盐，磷杂环化合物、聚合物磷酸酯，所述无机阻燃剂包括三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝；
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种高频低介电常数和低介电损耗的环氧树脂复合材料的应用，其特征在于，所述高频低介电常数和低介电损耗的环氧树脂复合材料应用于封装基板、封装载板、再布线介质层、芯片堆叠的半导体电子封装领域。
...【技术特征摘要】
1.一种高频低介电常数和低介电损耗的环氧树脂复合材料，其特征在于，包括环氧树脂、固化剂、低极性有机高聚物球形颗粒、二氧化硅；
2.根据权利要求1所述一种高频低介电常数和低介电损耗的环氧树脂复合材料，其特征在于，所述环氧树脂包括具有特征官能团结构的环氧树脂和含有环氧官能团的高分子化合物，所述具有特征官能团结构的环氧树脂包括双酚a型、双酚f型、酚醛型、双环戊二烯型、脂环族环氧、奈型、蒽型，所述含有环氧官能团的高分子化合物包括改性环氧树脂，所述改性环氧树脂为聚氨酯改性环氧树脂、丙烯酸改性环氧树脂、有机硅改性环氧树脂中的一种。
3.根据权利要求2所述一种高频低介电常数和低介电损耗的环氧树脂复合材料，其特征在于，所述环氧树脂至少包含一种高环氧当量的环氧树脂和一种低环氧当量的环氧树脂，所述高环氧当量为大于等于220g/eq，所述低环氧当量为小于等于150g/eq。
4.根据权利要求1所述一种高频低介电常数和低介电损耗的环氧树脂复合材料，其特征在于，所述固化剂包括乙烯基三胺、乙二胺、亚甲基双环己烷胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二丙烯三胺、二甲胺基丙胺、间苯二甲胺、二氨基二苯基砜、双苄胺基醚、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、邻苯二甲基酸酐、四氢苯酐、六氢苯酐、甲基四氢苯酐、偏苯三甲酸酐甘油酯、聚壬二酸酐、甲基六氢苯酐、聚癸二酸酐、二苯醚四酸二酐、环戊四酸二酐、线性酚醛树脂、活性酯苯酚甲醛树脂中的一种或多种。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗遂斌，杨洁，于淑会，马佩琳，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：
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