專利名稱：半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹脂組合物，特別是一種半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物。
背景技術：
環(huán)氧樹脂組合物由于具有優(yōu)良的電氣性能、耐熱性能和機械性能已經被廣逍而大 量地用于包封半導體器件，如晶體管、集成電路等。根據電子工業(yè)的要求，環(huán)氧樹脂組合物 用于半導體器件必須達到一定級別的阻燃標準，傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂組合物主要是采用溴化全 物和銻化合物配合使用產生阻燃性。當添加了多溴聯(lián)苯類阻燃劑的塑封料在未受控制的熱 過程中(指溫度低于1200°C)或焚燒處理時，可能形成溴化二苯二惡英或呋喃(PBDD/F)。 此二者均屬于致癌性和致畸胎性物質，這些物質可能造成嚴重且影響范圍廣泛的空氣、土 壤、水污染。而二惡英是一種持久性有機污染物，是世上毒性最強的物質之一。對健康的影 響包括免疫功能減弱、甲狀腺和肝臟功能失調等，嚴重會造成嬰兒先天性缺陷、兒童發(fā)育遲 緩、男性生殖荷爾蒙減少、男女出生比率變化、糖尿病以及癌癥等。近年來，隨著全球環(huán)保意識的加強，各國紛紛擬定環(huán)境保護法案，在電子產品中限 制使用含鹵化物阻燃劑以及含鉛等有害物質。早在上世紀90年代初，美國、歐洲和日本等 各國就意識到電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，工業(yè)產品的廢棄物，尤其是每年用量很大的鉛錫焊料 中的鉛的危害必須重視。我國現(xiàn)在已經成為全球家用電器的出口大國之一，我國的電子產 品要進入國際市場也將受到ROHS等限制法對電子產品有害物質限制的制約，按照歐盟議 會和理事會頒布的“關于在電子電氣設備中限制使用某些有害物質的指令”的文件要求，我 國將自2006年7月1日起，投放市場的國家重點監(jiān)管目錄內的電子信息產品不能含有鉛、 銻、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯(PBB)或多溴聯(lián)苯醚(PBDE)等有害物質。另外，如果采用了含有溴化全物和銻化合物的環(huán)氧樹脂封裝的半導體器件在高溫 下貯存，那么由于這些阻燃劑的熱分解而產生有害物質腐蝕半導體芯片使半導體器件的可 靠性降低。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種無溴無銻、在達到 阻燃要求的情況下有極好的耐抗回流焊性能和高溫貯存壽命的半導體封裝用環(huán)氧樹脂組 合物。本發(fā)明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明是一種半導 體封裝用環(huán)氧樹脂組合物，該組合物包含有環(huán)氧樹脂，酚醛樹脂固化劑，固化促進劑，無機 填料；其特點是，所述的酚醛樹脂固化劑是指含有下式通式(I)的酚醛樹脂<formula>formula see original document page 4</formula>(I)其中η= 1-10，R 為 H、CH3 或 CF3。進一步優(yōu)選使用R為CF3的通式(I)的酚醛樹脂，也可以是R為H和CF3兩種樹脂
混合使用。本發(fā)明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現(xiàn)。以上所述 的半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物中，所使用的環(huán)氧樹脂沒有特別的限制，可以使用現(xiàn)有技 術上已知的各種環(huán)氧樹脂，這種環(huán)氧樹脂的一個分子中至少有兩個可反應的環(huán)氧基，包括 雙酚A型環(huán)氧樹脂、鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂、環(huán)戊二烯環(huán)氧樹脂、芳烷基環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧 樹脂，萘型環(huán)氧樹脂等，各環(huán)氧樹脂可以單獨使用也可以兩種以上并用。其中優(yōu)選以下結構 式為(II)的環(huán)氧樹脂
<formula>formula see original document page 4</formula>本發(fā)明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現(xiàn)。以上所述 的半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物中，所述固化促進劑為具有環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂交聯(lián)固化 反應催化劑作用的物質，優(yōu)選-.2-甲基咪唑、2，4-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯 基咪唑、2-甲基-4-苯基咪唑等咪唑類化合物；芐基二甲胺、三乙胺芐基二甲胺、1，8_ 二氮 雜雙環(huán)(5，4，0)十一碳烯_7等叔胺化合物；三苯基膦、四苯基膦、三(對甲基苯基)膦等有 機膦化合物；它們可以單獨使用也可以混合使用。以上所述的半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物中本，所述的無機填料主要用于改進器 件的吸水性、降低應力，增加導熱性和強度，可選公知的無機填料，如熔融二氧化硅、結晶二 氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鈦、和水滑石等無機化合 物，這些無機化合物形狀為角形的或球形的，關于本發(fā)明的環(huán)氧組合物中無機填充劑的配 合量無特別限制，可以單獨或者混合使用。從封裝操作的流動性和模具的磨損考慮，最好 是使用球形的熔融二氧化硅，填料在組合物中的重量含量優(yōu)選在70-95%，進一步優(yōu)選為 85-90%。為了改善本發(fā)明組合物的性能，還可以向組合物中加入脫模劑、偶聯(lián)劑、應力吸收 劑或著色劑。為了提高填料與樹脂的粘接性和封裝器件的耐濕性，優(yōu)選加入偶聯(lián)劑。偶聯(lián)劑 的類型沒有物別的限制，例子如環(huán)氧基硅烷、烷基硅烷、氨基硅烷、巰基硅烷和乙烯基硅烷， 鈦酸酯偶聯(lián)劑等，它們可以單獨使用也可以兩種以上組合使用，優(yōu)先選擇具有巰基的硅烷偶聯(lián)劑。為了改進本發(fā)明組合物的性能，還需進一步添加一些改性劑，例如著色劑如炭黑， 脫模劑如硬脂酸、天然蠟和合成蠟，為了降低應力還可添加應力吸收劑如硅橡膠和硅油。本發(fā)明所環(huán)氧樹脂組合物可以有效地用于封裝各種類型的半導體器件，如晶體 管、集成電路。本發(fā)明環(huán)氧樹脂組合物對人體健康和環(huán)境沒有危害，因為沒有含有溴化合物 和銻化物，所以本發(fā)明的環(huán)氧樹脂組合物是一種綠色環(huán)保的產品，適用低壓傳遞成型工藝 進行模塑，固化成型后的半導體器件具有優(yōu)良的阻燃性和濕熱可靠性。
具體實施例方式以下進一步描述本發(fā)明的具體技術方案，以便于本領域的技術人員進一步地理解本發(fā)明，而不構成對其權利的限制。實施例1。一種半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物，該組合物包含有環(huán)氧樹脂，酚醛 樹脂固化劑，固化促進劑，無機填料；所述的酚醛樹脂固化劑是指含有下式通式(I)的酚醛 樹脂<formula>formula see original document page 5</formula>
(I)其中η= 1-10，R 為 H、CH3 或 CF3。實施例2。在實施例1所述的半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物中，所述的R為H和
CF30實施例3。在實施例1或2所述的半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物中，所述的環(huán)氧樹 脂是結構式為(II)的環(huán)氧樹脂
<formula>formula see original document page 5</formula>
(II)實施例4。在實施例1或2或3所述的半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物中，所述的固 化促進劑為咪唑類化合物或者叔胺化合物或者為有機膦化合物；單獨使用。實施例5。在實施例1或2或3所述的半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物中，所述的固 化促進劑為咪唑類化合物與叔胺化合物混合使用，或者咪唑類化合物與有機膦化合物混合 使用，或者叔胺化合物與有機膦化合物混合使用。實施例6。在實施例4或5所述的半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物中，所述的咪唑類化合物為2-甲基咪唑、2，4-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑或者2-甲基-4-苯基咪唑；所述的叔胺化合物為芐基二甲胺、三乙胺芐基二甲胺或者1，8_ 二氮雜雙 環(huán)(5，4，0)十一碳烯-7 ；所述的有機膦化合物為三苯基膦、四苯基膦或者三(對甲基苯基)膦。實施例7。在實施例1-6任何一項所述的半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物中，所述無 機填料的重量占組合物總重量的70%。實施例8。在實施例1-6任何一項所述的半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物中，所述無 機填料的重量占組合物總重量的95%。實施例9。在實施例1-6任何一項所述的半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物中，所述無 機填料的重量占組合物總重量的85%。實施例10。在實施例1-6任何一項所述的半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物中，所述 無機填料的重量占組合物總重量的90%。實施例11。在實施例1-10任何一項所述的半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物中，它還 包含有偶聯(lián)劑，所述的偶聯(lián)劑為具有巰基的硅烷偶聯(lián)劑。
權利要求
一種半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物，該組合物包含有環(huán)氧樹脂，酚醛樹脂固化劑，固化促進劑，無機填料；其特征在于，所述的酚醛樹脂固化劑是指含有下式通式(I)的酚醛樹脂其中n＝1-10，R為H、CH3或CF3。F2009100259104C0000011.tif
2.根據權利要求1的所述的組合物，其特征在于，所述的環(huán)氧樹脂是結構式為(II)的 環(huán)氧樹脂<formula>formula see original document page 2</formula>(II)
3.根據權利要求1的所述的組合物，其特征在于，所述的固化促進劑為咪唑類化合物， 包括2-甲基咪唑、2，4-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-甲基-4-苯基 咪唑；或者為叔胺化合物，包括芐基二甲胺、三乙胺芐基二甲胺、1，8_ 二氮雜雙環(huán)(5，4，0) 十一碳烯-7 ；或者為有機膦化合物，包括三苯基膦、四苯基膦、三(對甲基苯基)膦；可以單 獨使用也可以混合使用。
4.根據權利要求1的所述的組合物，其特征在于，所述無機填料的重量占組合物總重 量的 70-95%。
5.根據權利要求1的所述的組合物，其特征在于，所述無機填料的重量占組合物總重 量的 85-90%。
6.根據權利要求1的所述的組合物，其特征在于，它還包含有偶聯(lián)劑，所述的偶聯(lián)劑為 具有巰基的硅烷偶聯(lián)劑。
全文摘要
本發(fā)明是一種半導體封裝用環(huán)氧樹脂組合物，該組合物包含有環(huán)氧樹脂，酚醛樹脂固化劑，固化促進劑，無機填料；其特征在于，所述的酚醛樹脂固化劑是指含有下式通式(I)的酚醛樹脂，其中n＝1-10，R為H、CH3或CF3。本發(fā)明所環(huán)氧樹脂組合物可以有效地用于封裝各種類型的半導體器件，如晶體管、集成電路。本發(fā)明環(huán)氧樹脂組合物對人體健康和環(huán)境沒有危害，因為沒有含有溴化合物和銻化物，所以本發(fā)明的環(huán)氧樹脂組合物是一種綠色環(huán)保的產品，適用低壓傳遞成型工藝進行模塑，固化成型后的半導體器件具有優(yōu)良的阻燃性和濕熱可靠性。
文檔編號C08K5/3445GK101831137SQ200910025910
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權日2009年3月13日
發(fā)明者單海麗, 周佃香, 宋迪, 張桂英 申請人:江蘇中鵬電子有限公司