综合实验论文--环氧树脂封装电极制备 

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1、综合实验论文题目：环氧树脂封装电极制备院：化学化工学院专业：应用化学班级：1001学号：201006180116学生姓名：谷志成导师姓名：易翔完成日期：2013.12.2—2013.12.141前言随着半导体技术的飞速发展，对封装材料的要求也越来越高，以前应用的普通环氧树脂已不能完全满足技术要求。目前国外对环氧树脂的技术改进主要集中在以下两个方面。1、低粘度化 用环氧树脂封装成型的半导体器件是由不同的线膨胀系数的材料组成的。在封装器件内部，由于成型固化收缩和热收缩而产生的热应力，是强度下降、老化开裂、封装裂纹、空洞、钝化、离层等各种缺陷的主要原因。而低粘度化的主要目的就是降低封装树脂的内应力，

2、使其具有高填充性和可靠性，以使封装器件具有高可靠性2、提高耐热性、降低吸水率近年来，随着电子领域高密度安装技术的迅速发展，采用薄型化封装的越来越多。为了提高封装材料的耐热性，一般是要提高封装材料的交联度。另外，在环氧树脂的结构中导入奈环、恿环等多环基，或者在二聚环戊二烯骨架中导入酚基也可达到提高耐热性的目的。很显然多官能团型的环氧树脂是有利于提高封装材料的交联度的。 随着封装器件的高性能化，要求环氧树脂不仅要具有高耐热性，还必须具有低吸水率。如果所用环氧树脂封装材料的耐湿性不好，则封装件金属配线易被腐蚀钝化；另一方面，如果封装件处在高温高湿环境中，则水分易从封装材料和引出线框界面或孔隙处浸入，

3、使配线结构产生松动等不良缺陷。为了降低封装材料的吸水率，在环氧树脂结构中尽量减少经基和醚基等极性大的基团浓度，导入极性小的C—H键和憎水性较大的含硅和含氟结构。 提高耐热性和降低吸水率是一对矛盾。因为提高封装材料的耐热性，一般是要提高封装材料的交联度。但是，封装材料的自由体积也增加了，导致吸水率也提高了。这就需要在二者中找到最佳平衡值，既使封装材料具有高耐热性，又具有低吸水率。经实验证明：最好采用官能团数多，分子量大的原料与环氧氯丙烷反应后形成缩水甘油醚，这类原料包括联苯、荣和脂肪族多环化合物(如二聚环戊二烯)。此外，添加填料对防止水分渗透是有利的，但是增加填料含量是有限度的，太多的填料容易引

4、起塑封料熔融粘度上升，影响到塑封料的成型性能。环氧树脂在电子封装材料中有着极其重要的作用，但是为了适应半导体技术的飞速发展，封装材料技术也在不断地进步。目前国外高性能封装材料的需求和开发正向以下两个方面发展：(1)开发低粘度或熔融粘度低的二官能团型的环氧树脂，通过填充高含量无机填充剂，大幅度降低封装器件的内应力，减少钝化开裂、配线松动和导线断裂等不良缺陷；(2)开发多宫能团型的环氧树脂，同时在环氧树脂中导入耐热和耐湿结构的化合物，使封装器件既具有高耐热性，又具有低吸水率和低的内应力2原理热固性树脂是一类重要的树脂材料，环氧树脂（epoxy resins）就是其中的一大品种。含有环氧基团的低聚物

5、，与固化剂反应形成三维网状的固化物，是这类树脂的总称，其中以双酚A型环氧树脂产量最大，用途最广。它是由环氧氯丙烷与双酚A在氢氧化钠作用下聚合而成。根据不同的原料配比，不同反应条件，可以制备不同软化点、不同分子量的环氧树脂。其通式如下： 环氧树脂通常用下面几个参数表征： 1.树脂粘度 2.环氧当量或环氧值 3.平均分子量和分子量分布 4.熔点或软化点 环氧值是表征环氧树脂质量的重要指标。它表示每100g环氧树脂中含环氧基的摩尔数。我国环氧树脂部颁牌号中的两位数字是该牌号树脂的平均环氧值×100，所以部颁牌号可以很简明的表示出该环氧树脂的主要特征。 环氧树脂的结构中末端的活泼的环氧基和侧羟基赋予树

6、脂反应活性，双酚A骨架提供强韧性和耐热性；亚甲基链赋予树脂柔韧性；羟基和醚键的高度极性，使环氧树脂分子与相邻界面产生了较强的分子间作用力。双酚A型环氧树脂综合性能好，因而用途广泛，商业上称作“万能胶”。 环氧树脂在未固化前呈热塑性的线性结构，通过与固化剂发生化学反应，形成网状结构的大分子，才具有使用价值。环氧树脂固化物的性能除了取决于自身的结构特性以外，还取决于固化剂的种类。此外固化物性能还受固化反应程度的影响。采用的固化条件不同，交联密度也会不同，所得固化物的性能也各异。环氧树脂的固化剂种类很多，不同的固化剂，其交联反应也不同。 未固化的环氧树脂是粘性液体或脆性固体，没有实用价值，只有与固化

7、剂进行固化生成交联网络结构才能实现最终用途。环氧树脂与固化剂的反应，除了一般的脂肪胺和部分脂环胺类固化剂可以在常温固化外，其它大部分脂环族胺和芳香胺类以及全部的酸酐类固化剂都需要在较高的温度下经过较长的时间才能发生固化交联反应。为了降低固化温度，使用促进剂是必要的，适用于胺类和酸酐类固化环氧树脂的促进剂可分为亲核型、亲电型和金属羧酸（或乙酰丙酮）盐三类。环氧树脂的固化反应是通过环氧基的开环反应完成