胶粘剂在电子封装技术中的应用和研究进展.pdf

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1、万方数据收稿日期：2010—11一05作者简介：孙静(1980-)，女，山西晋中人，硕士，工程师，主要从事胶粘剂的研发工作．已发表论文数篇。E—mail：sunjing@s⋯．corn．cn。胶粘剂在电子封装技术中的应用和研究进展孙静上海轻工业研究所有限公司研发中心，上海200031)摘要：介绍了电子产品封装技术中环氧树脂、聚氨酯、硅橡胶等封装材料的应用及其优缺点；重点介绍了一种新的封装技术一一低压注塑成型工艺以及所使用的聚酰胺热熔胶。关键词：电子封装；环氧树脂；聚氨酯；低压注塑；聚酰胺热熔胶中图分类号：TQ437"．6文献标识码：A文章编号：1001—5922(2011)04—0077—04

2、在电子工业中，封装是必要工序之一。封装就是把构成电子器件或集成电路的各个部件按规定的要求合理布置、组装、连接，并与环境隔离从而得到保护的工艺。其作用是防止水分、尘埃及有害气体对电子器件或集成电路的侵蚀，减缓振动，防止外力损伤和稳定元件参数。无论是分立器件、集成电路(1C)、大规模集成电路(VLSI)等半导体元件，还是印刷电路板(PCB)、汽车电子产品、汽车线束、连接器、传感器等电子元器件，通常在末道工序都要进行封装。由于大多封装是不可拆卸的，封装的失败就意味产品的报废，从而影响产品成本。因此，电子封装材料研发已经受到国内外的高度重视”‘21。1电子封装技术及所使用的胶粘剂传统的封装方式包括灌封

3、、包封和塑封等方式。目前，封装材料主要分为气密封装和塑料封装2大类。陶瓷和金属属于气密性封装材料，其封装效果可靠性能高，但由于价格昂贵而主要用于航天、航空及军事领域：塑料封装则广泛应用于民用领域，至今，整个半导体器件90％都采用塑料封装。塑料封装主要材料就是封装胶粘剂。目前国内使用的封装胶主要为环氧树脂、聚氨醋以及硅橡胶类，其中环氧树脂灌封胶约占总量的90％‘3。1。1．1环氧树脂灌封胶应用及发展环氧树脂灌封胶主要组成为：环氧树脂、固化剂、固化促进剂、填料、润滑剂、着色剂以及其他助剂。1．1．1环氧树脂特性以及应用(1)由于环氧树脂与固化剂反应属于加成聚合，没有副产物，一般收缩率比较小；(2)

4、固化产物具有优良的耐热性、封性和介电性能，能够满足一般电子、要求：(3)选择不同的固化剂和促进剂，的灌封胶，以满足不同的需求‘51。电绝缘性能、密电器绝缘材料的可配制不同性能环氧树脂在电子电器领域中的应用主要有：电力互感器、变压器、绝缘子等电器的浇铸材料，电子器件的灌封材料，集成电路和半导体元件的塑封材料，线路板和覆铜板材料，电子电器的绝缘涂料，绝缘胶粘剂，高压绝缘子芯棒、高电压大电流开关中的绝缘结构材料等。1．1．2国内外研究进展目前对环氧树脂的改性主要集中在增韧改性、降低固化内应力和提高耐热、耐湿性等方面。环氧树脂具有较高的交联密度，因而性脆。对其增韧的方法包括：橡胶增韧、壳一核结构聚合物

5、增韧、热塑性树脂增韧、液晶聚合物增韧、原位聚合技术改性环氧树脂等多种增韧改性方法”圳。用环氧树脂封装材料成型的器件是由不同线胀系数的材料组成，在封装器件内部，由于成型固化收缩和热收缩而产生内应力，导致强度下降、老化开裂、封装裂纹、空洞、钝化和离层等各种缺陷。现在降低内应力的方法主要有：降低封装材料的玻璃化转变温度、模量及线胀系数等”‘9’。提高环氧树脂的耐热性、耐湿性和降低其吸水性是保证良好封装质量的主要因素之一，常常采取的措施是：提高交联度；改变树脂分子结构，选用新型固化·077·‘帖接’杂志扯瞢■电话：0710—3826888—8076传真：0710—3820811E-mail：zhanj

6、zz@263．net田址：W1NYV．zhanjie．com．cn万方数据照IADH吲oN蕞A学CAD术EMI论CPA文PERl综述Ⅲj界Ⅺ巴剂；大量充填二氧化硅，引入其他基团改性环氧树脂。在改变分子结构，合成具有新的分子结构和优良性能的环氧树脂方面，已经取得了很大的进展”·”川。此外，对环氧树脂的改性还包括提高阻燃性、改善导热性能、选择合适的固化剂等。在环氧树脂的改性方法中，有一个比较重要的改性方法，即环氧树脂的环硫化改性。OnumPYoshinobu等发明了一种以环氧树脂为原料，使用合适的硫化剂一一硫脲，通过调节原料配比来控制环硫化程度，制得了不同贮存期的产品”“。这种环硫化环氧树脂与传统

7、环氧树脂结构相似，以双酚F环氧树脂为例，结构如图1所示。双酚F环氧树脂}-◇H厂Fc单环硫化双酚F环氧树脂卜◇c铲双酚F环硫树脂圈1环氧树脂和环硫树脂的结构Fig．1Structureofepoxyresinandthiiranresin环硫化环氧树脂优点在于：体系结构简单，固化速度快、固化温度低，具有良好的耐水性、抗湿性等，是一种新型、高效的灌封材料。1．1．3发展方向随着封装技术的发展，出现了