环氧模塑料性能及其发展趋势

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环氧模塑料性能及其发展趋势
摘要：简要介绍了EMC配方组成、反应机理、性能之间的关系及封装技术的发展趋势。
关键词：环氧塑封料；封装；发展
1 前言
材料是微电子工业和技术发展的粮食，随着IC 封装技术的发展，对材料特性的要求也愈来愈严格，也顺势带动封装材料发展。环氧塑封料（EMC）是IC后道封装三大主材料之一，用环氧模塑料封装超大规模集成电路在国内外已成为主流，目前95%以上的微电子器件都是塑封器件。
2 EMC基本配方及生产工艺
环氧模塑料是以环氧树脂为基体树脂，以酚醛树脂为固化剂，加上填料、促进剂、阻燃剂、着色剂、偶联剂及其它微量组分，按一定的比例经过前混、挤出、粉碎、磁选、后混合、预成型（打饼）等工艺制成。


3 成份反应机理及性能
3.1 主要成份
● 环氧树脂
环氧树脂是环氧模塑料的重要组成部分之一,环氧树脂的种类和它所占比例的不同,不但直接影响着环氧模塑料的流动特性,还直接影响着环氧模塑料的热性能和电特性。目前常用的环氧树脂有以下几种结构[1]：



不同类型的环氧树脂具有不同的特性，如邻甲酚型环氧树脂具有较高的热稳定性和化学稳定性；双酚A型环氧树脂具有低收缩性和低挥发成份；多官能团型环氧树脂具有优良的热稳定性、快速固化性和高的 Tg等特点；联苯型环氧树脂具有较低的粘度、高填充性等特点；荼型环氧树脂具有高T g、高耐热性能；改性环氧树脂具有良好柔韧性等。
● 固化剂
固化剂的主要作用是与环氧树脂反应形成一种稳定的三维网状结构。固化剂和环氧树脂一起影响着环氧模塑料的流动特性、热性能和电特性。目前常用的酚醛树脂有以下几种结构：



● 硅微粉填料
环氧模塑料常选用的硅微粉填料一般有结晶型、熔融型和球型三种（图1）。其形状及性能特点如表2。




● 固化促进剂
固化促进剂决定了固化速度的快慢，对环氧模塑料的力学性能、热性能、吸湿性能及成型工艺性能有显著的影响。


● 偶联剂
偶联剂主要作用就是通过化学反应或者化学吸附的办法（如图2）来改变填料表面的物理化学性能，提高其在树脂和有机物中的分散性增进填料与树脂等基体界面的相容性，进而提高材料的力学性能、化学性能以及电性能。

3.2 反应机理
环氧模塑料是由环氧树脂作粘接剂，酚醛树脂作固化剂，与其他组份按照一定的比例称量、混合、再经热混合之后制备的单一组份组合物。在热和固化剂的作用下环氧树脂的环氧基开环与酚醛树脂发生化学反应，产生交联固化作用使之成为热固性塑料。固化后的环氧模塑料具有优良的粘结性，优异的电绝缘性，机械强度高，耐热性和耐化学腐蚀性好，吸水率低，成型收缩小，成型工艺性能好等特点。