半導體晶片液體封裝料的製作方法

2023-11-07 06:46:22 1

專利名稱：半導體晶片液體封裝料的製作方法
技術領域：
本發明涉及粘合劑材料，特別涉及一種用於電子工業PCB板上半導體晶片液體封裝料。
背景技術：
半導體晶片經光刻等工序製成後，需經封裝後才可使用，通常有金屬封裝、陶瓷封裝、樹 脂封裝(塑封)等，這些封裝形式都是先製成集成電路塊等後進行安裝，存在成本高、體積大、 焊接後會因振動導致脫落等弊病。液體封裝料的出現部分解決了固體封裝存在的問題。液體封 裝料發展初期主要是以液體酸酐為固化劑添加矽微粉等配製的環氧封裝料， 一般為雙組分，使 用時需臨時配製，且固化時間較長，不但麻煩而且不易攪拌均勻，造成品質下降，即使是單組 分也需在-10'C以下儲存。

發明內容
為了解決現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種能在室溫存放3個月以上，適用 於PCB板上裸露晶片封裝的液體封裝料。該封裝料是以環氧樹脂為主體樹脂，可用單一環氧 樹脂或兩種環氧樹脂混用；用稀釋劑降低體系粘度；固化劑使體系加熱後變為固態，選用常溫 有一定貯存期的潛伏性固化劑；加促進劑用於降低體系的固化溫度；增韌劑可增加體系的韌性； 加消泡劑可消除體系中的氣泡且能避免材料在使用時產生氣泡；加顏料主要調體系的顏色，但 不能降低體系的絕緣性；加填料可改善體系的線膨脹係數。經性能測試，各項指標均達到了國 外同類產品水平。
本發明為實現上述目的所採取的技術方案是 一種半導體晶片液體封裝料，其組分組成及
各個組分的重量百分比範圍是
液體環氧樹脂20 50%
稀釋劑5 腦
固化劑2 10%
促進劑1 5%
增韌劑5 15%
消泡劑0.2 1.5%
顏料0.5 ~2%
無機填料20 50%
一種半導體晶片液體封裝料的製備方法，其特徵在於包括以下步驟-
(a) 、將20 50%的液體環氧樹脂和5 10%的稀釋劑在高重荷真空行星攪拌機中充分混 合均勻後，再加入2 10%的固化劑、1 5%的促進劑、5~15%的增韌劑、0.2 1.5%的消泡劑、 0.5 2%的顏料、20 50%的無機填料後進行徹底地混合
(b) 、用三輥研磨機研磨三遍；
(c) 、用高重荷真空行星攪拌機進行真空脫泡處理；
(d) 、擠出時經60目以上網過濾。
本發明的特點是由以上幾個組分配製成的單組分快速固化的高純液態低黏度環氧樹脂封 裝料，流動性好，可使液體滲入(穿透)微細連接的導線中而不產生氣泡。固化溫度較低(100°C )、 固化物具有良好的電氣性能、耐溼熱性及與印刷線路良好的粘接性。固化收縮率較小、貯存期 較長(室溫3個月)，和傳統的半導體晶片固體塑封相比，具有成本低、體積小與基板粘貼牢 固、可靠性好等優點。
具體實施例方式
液態環氧樹脂選用雙酚A二縮水甘油醚、E51環氧樹脂、E44環氧樹脂、氫化雙酚A二縮 水甘油醚、雙酚F二縮水甘油醚、二聚酸二縮水甘油醚。
稀釋劑選用碳12 14垸基縮水甘油醚、己二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、苯基縮 水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、三甲醇基丙垸三縮水甘油醚。固化劑選用雙氰胺、己二酸二醯肼、癸二酸二醯肼、三聚氰胺。 促進劑選用十七烷基咪唑、日本旭電化公司EH3293、 2-苯基-4-甲基咪唑、日本味之素公司 PN23、日本味之素公司MY24。
增韌劑選用聚丁二烯、鄰苯二甲酸二丁酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、聚醚樹脂。 消泡劑選用迪高公司Airex450消泡劑、法國SYNTHRON公司388SL消泡劑、美國KEPER公 司800消泡劑。
顏料選用普通炭黑、油溶黑。 無機填料選用矽微粉、滑石粉、碳酸鈣、矽酸鋁、碳化矽。
實施例l:半導體晶片液體封裝料其組分組成及各個組分的重量百分比是
E51環氧樹脂 20% 碳12 14垸基縮水甘油醚 7.2%
雙氰胺 2%
PN23 5%
聚丁二稀 15%
Airex450 1.2%
矽微粉 48.5%
普通炭黑 1.1%
製備半導體晶片液體封裝料的方法，包括以下歩驟
(a)、將20%的E51環氧樹脂和7.2%的碳12 14烷基縮水甘油醚在高重荷真空行星攪 拌機中充分混合均勻後，再加入2%的雙氰胺、5%的PN23、 15%的聚丁二稀、1.2%的Airex450、 48.5%的矽微粉、1.1%的普通炭黑後進行徹底地混合；
(b) 、用三輥研磨機研磨三遍，緊軋兩遍(輥距0.5-lmm)，松軋一遍(輥距1.5-2mm);
(c) 、用高重荷真空行星攪拌機進行真空脫泡處理；
(d) 、擠出時經60目以上網過濾。
實施例2.半導體晶片液體封裝料其組分組成及各個組分的重量百分比是
E51環氧樹脂 20%
E44環氧樹脂 14% 碳12 14垸基縮水甘油醚 5%
己二醇二縮水甘油醚 2.5%
雙氰胺 2.8%
EH3293 4.5%
鄰苯二甲酸二丁酯 2.5%
聚丁二稀 6%
388SL 0.8%
碳酸鈣 7%
碳化矽 32.9%
油溶黑 2%
製備半導體晶片液體封裝料的方法，包括以下步驟
(a)、將20%的E51環氧樹脂、14%的E44環氧樹脂和5%的碳12 14垸基縮水甘油醚、 2.5%的己二醇二縮水甘油醚在高重荷真空行星攪拌機中充分混合均勻後，再加入2.8%的雙氰 胺、4.5W的EH3293、 2.5%的鄰苯二甲酸二丁酯、6%的聚丁二稀、0.8%的388SL、 7%的碳酸 鈣、32.9。/。的碳化矽、2%的油溶黑後進行徹底地混合；
(b) 、用三輥研磨機研磨三遍，緊軋兩遍(輥距0.5-lmm)，松軋一遍(輥距1.5-2mm);
(c) 、用高重荷真空行星攪拌機進行真空脫泡處理；
(d) 、擠出時經60目以上網過濾。
實施例3.半導體晶片液體封裝料其組分組成及各個組分的重量百分比是
4氫化雙酚A 二縮水甘油醚41.5%
己二醇二縮水甘油醚5%
乙二醇二縮水甘油醚5%
癸二酸二醯肼9.5%
日本味之素PN233.5%
日本味之素MY241%
鄰苯二甲酸二丁酯6%
388SL0.8%
滑石粉6%
矽微粉20.7%
普通炭黑1%
製備半導體晶片液體封裝料的方法，包括以下步驟
(a)、將41.5。/。的氫化雙酚A 二縮水甘油醚和5%的己二醇二縮水甘油醚、5%的乙二醇 二縮水甘油醚在高重荷真空行星攪拌機中充分混合均勻後，再加入9.5%的癸二酸二醯肼、3.5% 的PN23、 1%的MY24、 6%的鄰苯二甲酸二丁酯、0.8%的388SL、 6%的滑石粉、20.7%的矽 微粉、1%的普通炭黑後進行徹底地混合；
(b) 、用三輥研磨機研磨三遍緊軋兩遍(輥距0.5-lmm)，松軋一遍(輥距1.5-2mm);
(c) 、用高重荷真空行星攪拌機進行真空脫泡處理；
(d) 、擠出時經60目以上網過濾。-
實施例4.半導體晶片液體封裝料其組分組成及各個組分的重量百分比是
雙酚F 二縮水甘油醚45%
己二醇二縮水甘油醚5%
三聚氰胺6%
2-苯基-4-甲基咪唑2%
聚丁二稀10%
Airex4501%
矽微粉30%
普通炭黑1%
製備半導體晶片液體封裝料的方法，包括以下步驟 (a)、將45%的雙酚F 二縮水甘油醚和5%的己二醇二縮水甘油醚在高重荷真空行星攪拌 機中充分混合均勻後，再加入6%的雙氰胺、2%的2-苯基-4-甲基咪唑、10%的聚丁二稀、1% 的Airex450、 30%的矽微粉、1%的普通炭黑後進行徹底地混合；
(b) 、用三輥研磨機姘磨三遍，緊乳兩遍(輥距0.5-lmm)，松軋一遍(輥距1.5-2mm);
(c) 、用高重荷真空行星攪拌機進行真空脫泡處理；
(d) 、擠出時經60目以上網過濾。
實施例5.半導體晶片液體封裝料其組分組成及各個組分的重量百分比是
雙酚F 二縮水甘油醚25%
二聚酸二縮水甘油醚25%
己二醇二縮水甘油醚8%
三聚氰胺6%
2-苯基-4-甲基咪唑4%
聚丁二稀5%
Airex4501%
矽微粉25%
普通炭黑1%
製備半導體晶片液體封裝料的方法，包括以下步驟:(a) 、將25n/。的雙酚F二縮水甘油醚、25%的二聚酸二縮水甘油醚和8%的&二醇二縮水 甘油醚在高重荷真空行星攪拌機中充分混合均勻後，再加入6%的雙氰胺、4%的2-苯基-4-甲 基咪唑、5%的聚丁二稀、P/。的Airex450、 25%的矽微粉、1%的普通炭黑後進行徹底地混合；
(b) 、用三輥研磨機研磨三遍，緊軋兩遍(輥距0.5-lmm)，松軋一遍(輥距1.5-2mm);
(c) 、用高重荷真空行星攪拌機進行真空脫泡處理；
(d) 、擠出時經60目以上網過濾。 以上實施例中所得的液體封裝料具有如下技術指標
黑色粘稠物 (40000 80000 ) mPa.s (1.5±0.1 ) g/cm3 〉8000PSI 率 > 1.0X1016Q.cm
> 1.0X1015Q (3.2—3.8) (lKHz) 收縮率 <0.1% 數 <5.38X10-5 <0.05% -55°C 130°C 20 22KV/畫 度 120 140) 。C
(100 150) 。C， (30 120) min
度阻阻數積系 溫件
強電電常體脹率擊壓化條
觀度重拉積面電化膨水衝電璃化
外粘比抗體表介固線吸熱耐玻固
權利要求
1. 一種半導體晶片液體封裝料，其組分組成及各個組分的重量百分比範圍是液體環氧樹脂20～50％稀釋劑 5～10％固化劑 2～10％促進劑 1～5％增韌劑 5～15％消泡劑 0.2～1.5％顏料0.5～2％無機填料20～50％。
2. 如權利要求1所述的半導體晶片液體封裝料，所述液態環氧樹脂選用雙酚A 二縮水甘油 醚、E51環氧樹脂、E44環氧樹脂、氫化雙酚A二縮水甘油醚、雙酚F二縮水甘油醚、二 聚酸二縮水甘油醚。
3. 如權利要求1所述的半導體晶片液體封裝料，所述稀釋劑選用碳12 14烷基縮水甘油醚、 己二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、 三甲醇基丙烷三縮水甘油醚。
4. 如權利要求1所述的半導體晶片液體封裝料，所述固化劑選用雙氰胺、己二酸二醯肼、癸二酸二醯肼 三聚氰胺o
5. 如權利要求1所'述的半導體晶片液體封裝料，所述促進劑選用十七垸基咪唑、日本旭電化 公司EH3293、 2-苯基-4-甲基咪挫、日本味之素公司PN23、日本味之素公司MY24。
6. 如權利要求1所述的半導體晶片液體封裝料，所述增韌劑選用聚丁二烯、鄰苯二甲酸二丁 酉旨、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、聚醚樹脂。
7. 如權利要求1所述的半導體晶片液體封裝料，所述消泡劑選用迪高公司Airex450消泡劑、 法國SYNTHRON公司388SL消泡劑、美國KEPER公司800消泡劑。
8. 如權利要求1所述的半導體晶片液體封裝料，所述顏料選用普通炭黑、油溶黑。
9. 如權利要求1所述的半導體晶片液體封裝料，所述無機填料選用矽微粉、滑石粉、碳酸鈣、 矽酸鋁、碳化矽。
10. —種半導體晶片液體封裝料的製備方法，其特徵在於包括以下步驟(a) 、將20 50%的液體環氧樹脂和5 10%的稀釋劑在高重荷真空行星攪拌機中充分 混合均勻後，再加入2 10%的固化劑、1 5%的促進劑、5 15%的增韌劑、0.2 1.5%的 消泡劑、0.5~2%的顏料、20 50%的無機填料後進行徹底地混合；(b) 、用三輥研磨機研磨三遍；(c) 、用高重荷真空行星攪拌機進行真空脫泡處理；(d) 、擠出時經60目以上網過濾。
全文摘要
本發明涉及粘合劑材料，特別涉及一種半導體晶片液體封裝料。其組分組成、各個組分的重量百分比範圍以及製備方法是a.將20～50％的液體環氧樹脂和5～10％的稀釋劑在高重荷真空行星攪拌機中充分混合均勻後，再加入2～10％的固化劑、1～5％的促進劑、5～15％的增韌劑、0.2～1.5％的消泡劑、0.5～2％的顏料、20～50％的無機填料後進行徹底地混合；b.用三輥研磨機研磨三遍；c.用高重荷真空行星攪拌機進行真空脫泡處理；d.擠出時經60目以上網過濾。製備成的封裝料流動性好，可使液體滲入微細連接的導線中而不產生氣泡。固化溫度較低、固化物具有良好的電氣性能、耐溼熱性及粘接性。固化收縮率較小、貯存期較長，和傳統的半導體晶片固體塑封相比，具有成本低、體積小與基板粘貼牢固、可靠性好等優點。
文檔編號C09J11/06GK101497774SQ200910068019
公開日2009年8月5日 申請日期2009年3月4日 優先權日2009年3月4日
發明者吳子剛, 李士學, 王永明, 王豔芳, 郭亞昆, 高之香 申請人:三友(天津)高分子技術有限公司