專利名稱：環(huán)氧樹脂組合物和涂覆有所述組合物的表面安裝器件的制作方法
環(huán)氧樹脂組合物和涂覆有所述組合物的表面安裝器件 本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂組合物及其用途。本發(fā)明的環(huán)氧樹脂組合物可用于各種電子用途，例如用于對(duì)環(huán)境友好的高壓SMD封裝。對(duì)于用于半導(dǎo)體的封裝材料，環(huán)氧樹脂組合物必須具有UL-94V-0的阻燃性。為了該目的，現(xiàn)有技術(shù)中的主要手段是添加一定量的阻燃劑，其包括各種阻燃劑類型，其中溴阻燃劑和銻阻燃劑是主要的常規(guī)(非環(huán)境友好型)阻燃劑。但是，隨著全世界對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提升，各國制定環(huán)境保護(hù)法令以防止含溴阻燃劑和鉛被用于電子產(chǎn)品中。追溯至上世紀(jì)90年代早期，美國、歐洲和日本已發(fā)現(xiàn)必須注意每年從電子產(chǎn)品的快速發(fā)展產(chǎn)生的大量工業(yè)廢物中鉛-錫焊料中的鉛危害。目前，中國已成為主要的家用電器出口國，家用電器在進(jìn)入國際市場時(shí)受到法規(guī)如ROHS等的限制。根據(jù)歐洲議會(huì)和歐盟理事會(huì)頒布的《關(guān)于限制在電子和電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令》的要求，在國家監(jiān)控下，中國禁止鉛、銻、汞、鎘、六價(jià)鉻、PBB或PBDE包含在關(guān)鍵產(chǎn)品目錄中列出的電子和信息產(chǎn)品中。因此，常規(guī)的溴阻燃劑和銻阻燃劑將逐步被對(duì)環(huán)境友好的阻燃劑替代。但是， 目前使用的對(duì)環(huán)境友好的阻燃劑在阻燃效果上不如Br/Sb阻燃劑，并且要求更大量以達(dá)到阻燃效果。使用大量的阻燃劑將影響環(huán)氧樹脂組合物的流動(dòng)性、模塑性、可靠性和相關(guān)的電學(xué)性質(zhì)。在半導(dǎo)體封裝中，從240°C下的常規(guī)高溫鉛焊料回流工藝至260°C下的綠色高溫?zé)o鉛焊料回流工藝的變化對(duì)環(huán)氧樹脂模塑料的可靠性設(shè)置更高的要求。在綠色的、對(duì)環(huán)境友好的表面安裝器件(SMD)的封裝中，通常進(jìn)行高溫可靠性(JEDE MSL1/260°C )和相關(guān)的電學(xué)性質(zhì)(HTRB、HAST等)的測試。在JEDEC MSL1/260°C評(píng)價(jià)測試中，半導(dǎo)體封裝物常因耐熱、吸水、粘合、環(huán)氧模塑料的應(yīng)力等而內(nèi)部分層；在電學(xué)性質(zhì)評(píng)價(jià)測試中，HTRB, HAST和其他電學(xué)性質(zhì)因環(huán)氧模塑料具有更高的吸水性、應(yīng)力和更高的離子含量而變得失效。因此，在SMD封裝過程中，環(huán)氧模塑料必須首先符合無鉛封裝技術(shù)的高溫回流在可靠性、高耐熱性、高粘合性、低吸水性和低應(yīng)力等上的要求，以減少或避免在高溫回流之后的環(huán)氧模塑料和芯片/基島/框架之間的分層。第二，環(huán)氧模塑料還必須具有良好的電學(xué)性質(zhì)和模塑性質(zhì)。簡言之，在SMD封裝中，環(huán)氧模塑料必須具有較高的可靠性、極佳的電學(xué)性質(zhì)和良好的模塑性質(zhì)以減少或避免半導(dǎo)體封裝物的內(nèi)部分層、不佳的電學(xué)性質(zhì)，以及必須具有改進(jìn)的封裝模塑效率。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題旨在克服產(chǎn)生于向常規(guī)的環(huán)氧樹脂組合物中加入含溴或含銻阻燃劑的環(huán)境問題、以及產(chǎn)生于目前環(huán)境友好型阻燃劑的缺點(diǎn)，其在滿足無鉛回流釬焊加工和高壓電學(xué)應(yīng)用的要求上存在困難。此外，本發(fā)明旨在提供能夠滿足無鉛高溫回流加工的要求的環(huán)氧樹脂組合物。另外，本發(fā)明的環(huán)氧樹脂組合物應(yīng)表現(xiàn)出高可靠性和極佳的高壓電學(xué)性質(zhì)。本發(fā)明提供環(huán)氧樹脂組合物，其包含或由環(huán)氧樹脂混合物、酚醛樹脂、固化促進(jìn)齊U、無機(jī)填料和作為任選組分的脫模劑和偶聯(lián)劑組成。除非本文另有明確指出，本發(fā)明中使用的單數(shù)“a”、“an”和“the”包括復(fù)數(shù)指代。本發(fā)明環(huán)氧樹脂組合物的環(huán)氧樹脂混合物至少包含由式I表示的環(huán)氧樹脂，
權(quán)利要求
1.環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述組合物包含環(huán)氧樹脂混合物、酚醛樹脂、固化促進(jìn)齊U、無機(jī)填料和作為任選組分的脫模劑和偶聯(lián)劑， 其中，所述環(huán)氧樹脂混合物至少包含由式I表示的環(huán)氧樹脂，
2.根據(jù)權(quán)利要求I的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述環(huán)氧樹脂混合物還包含至少一種由式II和/或III表示的環(huán)氧樹脂；
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于由式I表示的環(huán)氧樹脂的含量大于50%，由式II表示的環(huán)氧樹脂的含量低于30%，并且由式III表示的環(huán)氧樹脂的含量低于30%，其中各含量是相對(duì)于所述環(huán)氧樹脂混合物的總質(zhì)量的百分比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于由式I表示的環(huán)氧樹脂的含量為70-90%，由式II表示的環(huán)氧樹脂的含量為10-20%，并且由式III表示的環(huán)氧樹脂的含量為15-25%，其中各含量是相對(duì)于所述環(huán)氧樹脂混合物的總質(zhì)量的百分比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述環(huán)氧樹脂混合物的含量為所述環(huán)氧樹脂組合物的8-16質(zhì)量％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述酚醛樹脂中的酚羥基數(shù)量對(duì)所述環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基數(shù)量之比為O. 8-1. 2。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述酚醛樹脂中的酚羥基數(shù)量對(duì)所述環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基數(shù)量之比為O. 9-1. I。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述固化促進(jìn)劑的含量低于或等于所述環(huán)氧樹脂組合物的I質(zhì)量％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述固化促進(jìn)劑是三苯基膦和/或含氮化合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述含氮化合物是苯甲基二甲胺和/或包含二氮雜雙環(huán)結(jié)構(gòu)部分的化合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10之一的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述無機(jī)填料的含量為所述環(huán)氧樹脂組合物的68-84質(zhì)量％。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11之一的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述脫模劑選自蠟，和/或所述偶聯(lián)劑是環(huán)氧基娃燒或環(huán)氧基娃氧燒。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12之一的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述環(huán)氧樹脂組合物還包含阻燃劑、著色劑、增韌劑、促粘劑和/或離子清除劑中的一種或多種。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13之一的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述環(huán)氧樹脂組合物還包含至少一種阻燃劑，所述阻燃劑選自含氮阻燃劑、含硼阻燃劑和金屬氫氧化物阻燃劑和/或它們的任意混合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14之一的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述環(huán)氧樹脂組合物包含，基于重量 9-14%的環(huán)氧樹脂混合物、 4-8%的酚醛樹脂、 O. 4-0. 6%的固化促進(jìn)劑、 68-80%的無機(jī)填料、 0-0. 5%、優(yōu)選O. 2-0. 4%的著色劑、 0-1%、優(yōu)選O. 6-0. 9%的脫模劑、 0-1%、優(yōu)選O. 5-0. 7%的偶聯(lián)劑、 4-10%的阻燃劑、 0-1. 5%、優(yōu)選O. 5-1%的增韌劑，和 0-1%、優(yōu)選O. 3-0. 5%的離子清除劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的環(huán)氧樹脂組合物，其中對(duì)于所述環(huán)氧樹脂混合物，式I和式II或III中的n、m和I獨(dú)立地是5_15的整數(shù)，和/或所述酚醛樹脂中的酚羥基數(shù)量對(duì)所述環(huán)氧樹脂混合物中的環(huán)氧基數(shù)量之比為O. 9-1. 1，和/或所述無機(jī)填料為角形和/或球形。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16之一的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于所述環(huán)氧樹脂組合物基本上不含溴和/或基本上不含銻。
18.權(quán)利要求1-17之一的環(huán)氧樹脂組合物的固化產(chǎn)物。
19.涂覆有權(quán)利要求1-17之一的環(huán)氧樹脂組合物的表面安裝器件或用權(quán)利要求18的固化產(chǎn)物粘合至表面上的表面安裝器件。
20.權(quán)利要求1-17之一的環(huán)氧樹脂組合物在表面安裝器件封裝中的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂組合物，其包含特定環(huán)氧樹脂混合物、酚醛樹脂、固化促進(jìn)劑、無機(jī)填料和作為任選組分的脫模劑和偶聯(lián)劑。本發(fā)明的環(huán)氧樹脂可用于各種電子應(yīng)用，如環(huán)境友好型高壓SMD封裝中。
文檔編號(hào)C08L63/00GK102666639SQ201080058624
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者張成中, 成興明, 杜新宇, 謝廣超, 韓江龍 申請(qǐng)人:漢高股份有限及兩合公司