半导体集成电路封装用环氧树导电胶概论

环氧树脂电子封装材料的研究现状和发展趋势摘要：电子封装材料包括金属基封装材料、陶瓷基封装材料和高分子封装材料。

其中高分子封装材料（主要为环氧树脂）以其在成本和密度方面的优势在封装材料中一枝独秀，有95%的封装都由环氧树脂来完成。

环氧树脂作为集成电路的支撑材料，有着极大的市场容量。

随着集成电路的集成度越来越高，布线日益精细化，芯片尺寸小型化以及封装速度的提高，以前的环氧树脂已不能满足性能要求，为适应现代电子封装的要求，电子级环氧树脂应具有优良耐热耐湿性、高纯度低应力低张膨胀系数等特性，以适应未来电子封装的要求。

本文以此为环氧树脂封装材料的发展方向，着重论述了环氧树脂电子封装材料的研究现状和发展趋势。

关键词：环氧树脂封装材料研究现状一、环氧树脂电子封装材料的研究现状环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物。

由于其分子结构中含有活泼的环氧基团，能与胺、酸酐、咪唑、酚醛树脂等发生交联反应，形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。

这种聚合物结构中含有大量的羟基、醚键、氨基等极性基团，从而赋予材料许多优异的性能，比如优良的粘着性、机械性、绝缘性、耐腐蚀性和低收缩性，且成本比较低、配方灵活多变、易成型生产效率高等，使其广泛地应用于电子器件、集成电路和LED的封装1962年，通用电气公司的尼克·何伦亚克（Hol-onyak）开发出第一种实际应用的可见光发光二极管就是使用环氧树脂封装的。

环氧树脂种类很多，根据结构的不同主要分为缩水甘油醚型、缩水甘油酯型、缩水甘油胺型、脂肪族、脂环族、酚醛环氧树脂、环氧化的丁二烯等。

由于结构决定性能，因此不同结构的环氧树脂，其对所封装的制品的各项性能指标会产生直接的影响。

例如Huang J C等以六氢邻苯二甲酸酐为固化剂，以TBAB为催化剂，分别对用于LED封装的双酚A型环氧树脂D E R.-331、UV稳定剂改性后的双酚A型环氧树脂Eporite-5630和脂环族环氧树脂ERL-4221进行了研究。

环氧模塑料在半导体封装中的应用发布时间：2023-01-15T09:05:35.192Z 来源：《中国科技信息》2022年9月17期作者：刘飞[导读] 环氧模塑料是用于半导体封装的热固性化学材料的一种，不同材料的使用能够决定半导体封装性能刘飞深圳市纽菲斯新材料科技有限公司广东深圳518106摘要：环氧模塑料是用于半导体封装的热固性化学材料的一种，不同材料的使用能够决定半导体封装性能。

环氧模塑料具有生产效率高以及成本较低的优势，是现阶段半导体塑料封装形式中使用较多的材料。

基于此，本文对环氧模塑料以及该材料在半导体封装中的应用进行探讨。

关键词：环氧模塑料；半导体；封装技术；应用半导体封装材料是绝缘和密封的材料，主要用于保护芯片元件，避免芯片元件受到外部因素而导致损坏，目前，按照封装材料的不同，主要有玻璃封装、金属封装、陶瓷封装以及塑料封装四种，环氧模塑料是塑料封装类型中普遍使用的材料。

具有成本低、效果好的优势。

另外，随着塑料封装材料在高粘结力、低应力以及低杂质含量等性能的不断改良，现阶段，全球范围内的半导体封装材料大多使用塑料材料。

因此，对环氧膜塑料在半导体封装中的应用进行探讨。

一、半导体生产过程概述半导体的生产过程主要由晶圆制造、晶圆测试、芯片封装、测试以及成品入库组成。

从整体来看，可以将半导体生产过程分为前道工序和后道工序，其中晶圆的制造和晶圆的测试为前道工序，其他工序则为后道工序，前后道工学通常会在不同的工厂进行处理。

晶圆制造指的是在晶圆上镶嵌诸如电容、逻辑闸以及电晶体等电子元件和制作电路，其中包含制膜、氧化、光刻以及扩散等工序[1]。

晶圆测试指的是对晶片进行验收测试，使用针测仪器检测晶片的情况，并标记不合格晶片，另外，需要检测晶片的电气特性，并进行标记分组。

芯片封装大体可以分为四个步骤，首先需要把晶片用胶水粘贴到框架衬垫上，并使用导电性树酯亦或是超细的金属导线将框架衬垫的引脚与晶片结合焊盘相连接，并构成集成电路芯片，最后用塑料外壳对独立的芯片进行封装保护，避免芯片元件遭受到外力的破坏，塑封后采用固化、成型、电镀以及切筋等工艺。

环氧树脂在半导体封装中的作用环氧树脂在半导体封装中起着非常关键的作用。

半导体封装是将集成电路芯片或其他电子元器件借助一定技术密封、保护和连接到适当封装材料中的过程。

环氧树脂作为一种常用的封装材料，在半导体封装中具有以下几个重要的作用：1.隔热和散热性能：集成电路芯片在工作过程中会产生较大的热量，环氧树脂作为封装材料，具有良好的隔热和散热性能，能够有效地将芯片产生的热量传导出去，并保护芯片不受过热而发生损坏。

环氧树脂还可以用于制作散热胶垫，增大芯片与封装基板之间的接触面积，提高热量的传导效率。

2.电气绝缘性能：环氧树脂具有良好的电气绝缘性能，能够有效地隔离芯片和封装基板之间的电流和电压，防止电子元器件之间的相互干扰和短路现象的发生。

同时，环氧树脂还可以形成一个稳定的电绝缘层，保护芯片免受潮湿、污染和环境腐蚀的影响。

3.机械保护：环氧树脂具有较高的硬度和强度，能够提供较好的机械保护，防止芯片在运输、安装和使用过程中受到外界的机械冲击或振动而发生损坏。

环氧树脂可以用于制作成型封装体或快速模具封装，为芯片提供坚固的保护外壳。

4.封装固化和粘接：环氧树脂具有优异的固化性能，可以通过控制温度、湿度和固化剂的添加来控制固化时间和性能，确保封装材料在适当的时间内达到最佳性能。

环氧树脂还具有较高的粘接性能，可以将芯片与封装基板、引脚等元器件牢固地粘接在一起，提高封装的可靠性和机械强度。

5.化学稳定性：环氧树脂具有较好的化学稳定性，能够抵抗酸、碱、溶剂等化学物质的侵蚀和腐蚀，保护芯片和其他电子元器件不受化学环境的损害，并提高封装材料的使用寿命和可靠性。

6.封装密封性：环氧树脂能够形成一个有效的密封层，防止氧气、湿气、灰尘等外界环境的侵入和污染，保护芯片和其他元器件的内部结构和电路不受损坏。

环氧树脂还能够提供较好的封装防水性能，防止水分渗入封装材料内部，保护电子元器件免受潮湿环境的影响。

总之，环氧树脂在半导体封装中扮演着非常重要的角色。

半导体封装用环氧树脂成型材料研究进展概要半导体封装用环氧树脂成型材料是用来保护半导体芯片以避免其受到机械外力、湿度、高温以及紫外线的伤害。

随着半导体器件封装向薄型化、小型化和高密度化发展，封装材料的高性能化和高功能化势在必行。

最近几年，由于全球范围内环境保护意识不断提高，对封装材料也提出了节能环保的要求。

本文介绍了半导体封装用环氧树脂成型材料的概要及其阻燃性能、耐高温性能的研究开发情况。

1、前言半导体封装用环氧树脂成型材料可以保护半导体芯片，避免其受到机械外力、湿度、高温以及紫外线的伤害。

合适的封装形式，既可以确保半导体器件的电气绝缘性能，同时也使器件与印制电路板的连接更加方便简单。

半导体器件的封装形式可大致分为两类，一是适用于通孔插入型安装的器件封装形式，二是适用于表面贴装的器件封装形式。

插入型半导体器件封装形式是将外部端子的引线以及器件引脚插入印制线路板的通孔中并加以固定。

表面贴装式半导体封装是将半导体器件的外部端子贴在印制电路板的表面并加以固定。

具有代表性的表面贴装型半导体封装形式包括TSOP(Thin Small Outline Package)、QFP(Quad Flat Package)、PBGA(Plastic Ball Grid Array)、FC-BGA(Flip Chip-Ball Grid Array)等。

如Fig.1所示。

Fig.1标准封装结构随着半导体器件封装不断向薄型化、小型化、以及高密度化发展，环氧树脂封装材料也向着高性能化和高功能化方向发展。

而且，随着环境保护意识的不断提高，对于可能导致环境破坏的有害物质的使用限制越来越严格。

迄今为止，为了提升半导体封装材料的阻燃性能，会在环氧树脂中加入卤素元素溴（Br）以及作为阻燃助剂的锑（Sb）化合物。

按照欧洲RoHS规则的规定，PBB(多溴双烯基)、PBDE(多溴二苯醚)等含溴树脂均在受限之列，含有卤素化合物的材料在燃烧的时候会产生有害物质二恶英（Dioxin）。

半导体封装胶水介绍
半导体封装胶水是一种用于半导体封装过程中的关键材料，它在半导体芯片与封装基板之间起着粘合和保护作用。

半导体封装胶水通常是一种环氧树脂或硅胶等材料，具有优异的粘合性、导热性和电绝缘性能。

首先，半导体封装胶水在半导体封装过程中起着粘合的作用。

它能够牢固地将半导体芯片与封装基板粘合在一起，确保芯片不会因为外部振动或温度变化而脱落或移位。

这对于保护芯片内部的微小电路元件至关重要，能够确保芯片的稳定性和可靠性。

其次，半导体封装胶水还具有良好的导热性能。

在半导体工作时会产生大量的热量，如果不能及时地散热，会影响芯片的性能和寿命。

因此，封装胶水需要具有良好的导热性能，能够有效地将热量传导到封装基板上，进而散热到外部环境中。

另外，半导体封装胶水还需要具有良好的电绝缘性能。

在半导体芯片工作时，需要避免不同电路之间的相互干扰，因此封装胶水需要能够有效地隔离不同的电路，确保它们之间不会相互干扰。

总的来说，半导体封装胶水在半导体封装过程中扮演着非常重
要的角色，它不仅能够确保芯片的稳定性和可靠性，还能够提高芯
片的散热性能和电绝缘性能。

随着半导体技术的不断发展，对封装
胶水的要求也越来越高，相信在未来会有更多创新的封装胶水出现，为半导体行业带来更多的发展机遇。

简述环氧树脂封装和塑料封装环氧树脂封装和塑料封装是电子元器件封装技术中常用的两种封装方式。

本文将对这两种封装方式进行简要介绍。

一、环氧树脂封装环氧树脂封装是一种常见的电子元器件封装方式，其主要特点是具有较好的电气绝缘性能和机械强度。

在环氧树脂封装中，将电子元器件放置在环氧树脂封装体内，并利用环氧树脂的流动性和硬化性进行封装。

环氧树脂封装的优点是封装效果稳定可靠，能够有效保护电子元器件不受外界湿气、灰尘等物质的侵害。

同时，环氧树脂还具有较好的耐高温性能，能够在高温环境下保持稳定的封装效果。

此外，环氧树脂封装还具有良好的抗震性能和抗冲击性能，能够有效防止电子元器件在运输和使用过程中受到损坏。

然而，环氧树脂封装也存在一些缺点。

首先，环氧树脂封装的成本较高，封装过程需要专门的设备和工艺，增加了生产成本。

其次，环氧树脂封装的尺寸和形状受到制约，难以实现复杂的封装结构。

此外，环氧树脂封装的散热性能较差，对于高功率元器件的封装效果有限。

二、塑料封装塑料封装是另一种常见的电子元器件封装方式，其主要特点是具有较低的成本和较好的尺寸灵活性。

在塑料封装中，采用塑料材料作为封装体，将电子元器件放置在塑料封装体内，并通过塑料材料的流动性和硬化性进行封装。

塑料封装的优点是成本较低，制作过程简单，适用于大规模生产。

与环氧树脂封装相比，塑料封装具有更好的尺寸灵活性，能够实现更复杂的封装结构。

此外，塑料封装的散热性能相对较好，适用于高功率元器件的封装。

然而，塑料封装也存在一些缺点。

首先，塑料材料的电气绝缘性能较差，容易受潮和漏电。

其次，塑料封装的机械强度较弱，容易受到外界冲击和振动的影响。

此外，塑料封装的耐高温性能较差，难以在高温环境下保持稳定的封装效果。

总结起来，环氧树脂封装和塑料封装是电子元器件封装中常用的两种方式。

环氧树脂封装具有稳定可靠的封装效果和较好的耐高温性能，适用于对封装质量要求较高的场合。

而塑料封装则具有低成本、尺寸灵活性和较好的散热性能，适用于大规模生产和对封装结构要求较高的场合。

半导体封装用环氧树导电胶概论半导体封装用环氧树导电胶概论随着半导体集成电路封装产业的迅速发展，已占据了国内集成电路产业的主体地位，如何选择电子封装材料的问题显得更加重要。

据资料显示，大部分集成电路都要使用芯片粘接用材料，而环氧树脂导电胶(简称银胶)是最常见的粘着剂材料。

本文将对环氧树脂导电胶组成成分、特性，使用材料加以介绍，希望对IC封装工程师们在选择芯片粘接材料，研究封装机理方面有所帮助。

现在，最为广泛使用于芯片粘着剂的高分子材料可分为环氧树脂(EPOXY)，聚亚醯氨(POL-IMIDE)和硅氧烷聚亚醯氨(SILOX-ANE POLY．IMIDE)。

在此仅就目前使用较广泛的环氧树脂做一简要说明。

环氧树脂之化学特性：环氧树脂芯片粘着剂的基材是以表氯烷(EPICHLOROHY-DRIN)和双对酚甲烷(BISPHENOLA)聚合反应而成的树脂为基材。

环氧树脂属热固性树脂，可以在低温低压下快速硬化。

环氧树脂与催化剂作用而成键结，或称熟化。

通常环氧树脂芯片粘着剂是与氨作用氧环打开后再形成一新键结。

熟化后的芯片粘着剂分子链上的分枝长度与数目增加，分枝最后扩展至分子链之间与另一段分子链将之连接在一起，此时所有的链以三维空间的交连链键结，整个聚合物变为一个大分子，而呈现高粘着强度。

2 银胶的组成要素熟化后的芯片粘着剂的物理化学特性取决于树脂与催化剂的选择与组合，是最主要的组成要素。

但是芯片粘着剂所需的各种特性并非仅由这2种要素组成；因此，需将其它物质加入以达到所需的特性。

所以在完整的方程式中，应包含下列要素中的3种或更多种的组合，使其能达到最佳的性能表现：(1)树脂。

树脂的选择通常会影响制程特性、性能特性和化学反应性。

(2)催化剂。

催化剂与树脂的不同组合会影响化学反应性，称之为触媒，引发聚合反应。

(3)填充剂。

填充剂的选择会影响制程特性，比如黏度和流动性；还会影响热应力特性、热传导、机械强度和电传导性。

一般银胶含银量为70％～80％，大量的银粉填充剂可大大降低树脂的收缩现象。

（19）中华人民共和国国家知识产权局（12）发明专利申请（10）申请公布号 CN1858109A（43）申请公布日 2006.11.08（21）申请号CN200510066731.7（22）申请日2005.04.30（71）申请人日东电工株式会社地址日本大阪府（72）发明人吉川桂介;细川和人;桶结卓司;池村和弘（74）专利代理机构北京市柳沈律师事务所代理人封新琴（51）Int.CIC08L63/00;H01L23/28;权利要求说明书说明书幅图（54）发明名称半导体封装用环氧树脂组合物、半导体器件及其制造方法（57）摘要用于半导体封装的环氧树脂组合物，其用于制备表面固定的无引线结构薄半导体器件。

一种用于表面固定的无引线半导体器件封装的环氧树脂组合物，所述半导体器件：封装树脂层以及，封装在其内的基板、固定在基板上的半导体元件、布置在半导体元件周围的两个或多个导电部件和电连接半导体元件的电极和导电部件的导线，其中基板的底面和各个导电部件的底面暴露出来，而没有封装在封装树脂层中，并且用于形成封装树脂层的环氧树脂组合物具有下述性质(α)和(β)：(α)环氧树脂组合物在175℃时的熔融粘度为2－10Pa·s；以及(β)常温下固化状态的挠曲强度为130MPa或更高。

法律状态法律状态公告日法律状态信息法律状态2006-11-08公开公开2007-01-17实质审查的生效实质审查的生效2009-02-18授权授权2016-06-22专利权的终止专利权的终止权利要求说明书半导体封装用环氧树脂组合物、半导体器件及其制造方法的权利要求说明书内容是....请下载后查看说明书半导体封装用环氧树脂组合物、半导体器件及其制造方法的说明书内容是....请下载后查看。

半导体用环氧树脂封装胶粉王义贤(浙江华越芯装电子股份有限公司)半导体封装业占据了国内集成电路产业的主体地位，如何选择电子封装材料的问题显得更加重要。

根据资料显示，90％以上的晶体管及70％~80％的集成电路已使用塑料封装材料，而环氧树脂封装塑粉是最常见的塑料封装材料。

本文将对环氧树脂封装塑粉的成分、特性、使用材料加以介绍，希望对IC封装工程师们在选择材料、分析封装机理方面有所帮助。

1封装的目的半导体封装使诸如二极管、晶体管、IC等为了维护本身的气密性，并保护不受周围环境中湿度与温度的影响，以及防止电子组件受到机械振动、冲击产生破损而造成组件特性的变化。

因此，封装的目的有下列几点：(1)防止湿气等由外部侵入；(2)以机械方式支持导线；(3)有效地将内部产生的热排出；(4)提供能够手持的形体。

以陶瓷、金属材料封装的半导体组件的气密性较佳，成本较高，适用于可靠性要求较高的使用场合。

以塑料封装的半导体组件的气密性较差，但是成本低，因此成为电视机、电话机、计算机、收音机等民用品的主流。

2封装所使用的塑料材料半导体产品的封装大部分都采用环氧树脂。

它具有的一般特性包括：成形性、耐热性、良好的机械强度及电器绝缘性。

同时为防止对封装产品的特性劣化，树脂的热膨胀系数要小，水蒸气的透过性要小，不含对元件有影响的不纯物，引线脚(LEAD)的接着性要良好。

单纯的一种树脂要能完全满足上述特性是很困难的，因此大多数树脂中均加入填充剂、偶合剂、硬化剂等而成为复合材料来使用。

一般说来环氧树脂比其它树脂更具有优越的电气性、接着性及良好的低压成形流动性，并且价格便宜，因此成为最常用的半导体塑封材料。

3环氧树脂胶粉的组成一般使用的封装胶粉中除了环氧树脂之外，还含有硬化剂、促进剂、抗燃剂、偶合剂、脱模剂、填充料、颜料、润滑剂等成分，现分别介绍如下：3．1环氧树脂(EPOXY RESIN)使用在封装塑粉中的环氧树脂种类有双酚A系(BISPHENOL-A)、NOVOLAC EPOXY、环状脂肪族环氧树脂(CYCLICALIPHATIC EPOXY)、环氧化的丁二烯等。