化学功能材料 第七章 环氧塑封料
环氧塑封材料
环氧塑封材料环氧塑封材料是一种常用的封装材料，广泛应用于电子、通信、航空航天等领域。
它具有优良的绝缘性能、耐高温性能和耐化学腐蚀性能，能够有效地保护电子元器件，延长其使用寿命。
环氧塑封材料具有优良的绝缘性能。
在电子元器件封装过程中，绝缘性能是非常重要的一项指标。
环氧塑封材料具有较高的绝缘强度和体积电阻率，能够有效地阻止电流的泄漏和短路现象的发生，保障电子元器件的正常工作。
环氧塑封材料具有良好的耐高温性能。
在一些特殊领域，如航空航天和军事装备等，电子元器件需要在极端的高温环境下工作。
环氧塑封材料能够承受高温的冲击，保持其稳定性和可靠性，确保电子元器件的正常运行。
环氧塑封材料还具有优异的耐化学腐蚀性能。
在一些特殊的工作环境中，电子元器件可能会接触到各种化学物质，如酸、碱、溶剂等。
环氧塑封材料可以有效地抵御这些化学物质的侵蚀，保护电子元器件不受损。
环氧塑封材料还具有良好的流动性和可塑性，适用于各种封装形式。
它可以根据不同的封装需求进行注射、浇注、涂覆等工艺，形成不同形状和尺寸的封装件。
同时，环氧塑封材料还可以与其他材料进行粘接，提高封装件的稳定性和可靠性。
环氧塑封材料在制备过程中还可以添加各种添加剂，以增强其性能。
例如，可以添加抗氧化剂、阻燃剂、增塑剂等，以提高环氧塑封材料的抗老化性能、阻燃性能和加工性能。
总结起来，环氧塑封材料具有优良的绝缘性能、耐高温性能和耐化学腐蚀性能，能够有效地保护电子元器件，延长其使用寿命。
它的流动性和可塑性也使其适用于各种封装形式。
在未来的发展中，环氧塑封材料有望进一步提升其性能，满足不断发展的电子行业对封装材料的需求。
环氧塑封料使用指南
环氧塑封料使用指南病状一：脱膜性差现象：1、启模时塑封件及料筋不自动出模，需用外力拉力。
2、出模时引线把塑封件拉坏。
病因：1、模具型腔工艺斜度设计不合理（出模斜度偏小）2、模具型腔沾污。
3、变换塑封料，使型腔玷污。
4、模具温低，固化未充分进行，使塑封件强度下降，出模时被引线拉坏。
5、固化时间不够。
措施方法：一、增加模具型腔工艺斜度（出模斜度一般设计在5-7℃左右）。
二、用清模剂定期清模。
三、更换塑封料时，用清模剂清模。
四、提高模温，控制在（160-180）℃范围内。
五、增加固化时间。
病状二：表面有气孔现象：1、进料口一侧有小气孔。
2、表面有气孔。
1病因：1、模具设计不合理（型腔口、料槽终点没有排气槽，料斗剩余空间大。
2、料的传递速度太快，槽内气体未能排出。
3、传递压力低，槽内气体未能赶走。
4、排气槽未清洗干净，导致堵塞。
措施方法：一、增加型腔口，料槽终点的排气槽料斗空间应是实际体积的1.2-1.3倍。
二、降低传递速度（6mm/sec）三、提高传递压力（70㎏/cm2 ）四、清模时加强排气槽位置清洗。
病状三：上凸现象：塑封件表面有局部凸起。
病因：1、模塑料受潮，固化时膨胀。
2、注塑时间型腔中引线出模后膨胀。
3、固化时间不足，出模后局部膨胀。
措施方法：一、使用模塑料前一定要醒料24hr再打开包装。
二、料斗与料的直径匹配尺寸2-4mm为佳，料斗空间应是实际加料体积的1.2-1.3倍。
病状四：体积膨大2现象：实际体积大于设计体积。
病因：1、固化时间不足，出模时膨胀变形。
2、模温低，固化未充分进行，出模后膨胀变形。
措施方法：一、增加模内固化时间，使固化充分进行。
二、提高模温（160-190℃）使固化充分进行。
病状五：水纹现象：表面有波浪形花纹。
病因：1、两种模塑料相混。
2、模温高，反映快，进入型腔就固化（﹥190℃）。
3、模塑料未混炼均。
4、外在因素（保管、操作等）。
5、模塑料自己问题。
措施方法：一、加强模塑料管理，模具清理。
化学功能材料 第七章 电子化学品
1.1 电子化学品的用途
电子化工材料及产品支撑着现代通信、计算机、 信息网络技术、微机械智能系统、工业自动化和 家电等现代高技术产业。电子信息材料产业的发 展规模和技术水平，已经成为衡量一个国家经济 发展、科技进步和国防实力的重要标志，在国民 经济中具有重要的战略地位。
4
• 电子化学品是电子工业中的关键性基础化工材 料，电子工业的发展，要求电子化学品与之同 步发展，不断地更新换代，以适应其在技术方 面不断推陈出新的需要。特别是在很多电子元 器件微细加工过程中所需的关键性电子化学品 主要包括：光刻胶（又称光致抗蚀剂）、超净 高纯试剂（又称工艺化学品）、特种电子气体 和环氧塑封材料等。
相同)
Figure 3 掩膜版与光刻胶之间的关系
小结：正性和负性光刻胶
正性光刻胶受光或紫外线照射后感光的部分发 生光分解反应，可溶于显影液，未感光的部分显 影后仍然留在晶圆的表面
负性光刻胶的未感光部分溶于显影液中，而感 光部分显影后仍然留在基片表面。
正胶：曝光前不可溶，曝光后 可溶 负胶：曝光前 可溶，曝光后不可溶 光刻胶对大部分可见光敏感，对黄光不敏感。 因此光刻通常在黄光室（Yellow Room）内进行。
光刻胶显影后的 最终图形
负性光刻胶
负胶的光学性能是从可溶 解性到不溶解性。
负胶在曝光后发生交联作 用形成网络结构，在显影 液中很少被溶解，而未被 曝光的部分充分溶解。
22
期望印在硅片上的 光刻胶结构
铬 窗口
光刻胶岛 衬底
石英 岛
使用负性胶时要求掩膜版 上的图形 (与想要的结构
相反)
使用正性胶时要求掩膜版 上的图形 (与想要的结构
主要在光刻胶薄膜中用来改变光刻胶的特定化学 性质或光响应特性。如添加染色剂以减少反射。
半导体环氧塑封料
半导体环氧塑封料半导体环氧塑封料是一种用于封装半导体器件的材料，具有高温、高压、高耐化学性和低温固化等特性。
它广泛应用于电子、通信、汽车、航空航天等行业，是保护半导体器件免受湿气、尘埃、振动和其他外界环境因素的重要材料。
半导体环氧塑封料通常由环氧树脂、催化剂、填充剂和硬化剂等成分组成。
环氧树脂是塑封材料的主要成分，具有优异的粘接性能和耐化学性。
催化剂可加速环氧树脂的固化过程，使塑封料更好地与器件表面粘结。
填充剂可提高塑封料的导热性能和机械强度，使其更适用于高温和高压环境。
硬化剂则起到调整固化速度和提高环氧树脂硬度的作用。
半导体环氧塑封料的制备过程相对复杂，涉及到材料的选择、配方的制定、混合、除气和固化等多个步骤。
首先，根据塑封的具体需求，选择适合的环氧树脂以及填充剂。
然后，按照一定比例将环氧树脂、催化剂和硬化剂混合，进行搅拌。
在搅拌的过程中，需要加入适当的填充剂，以提供所需的导热性能和机械强度。
同时，还需进行除气处理，以避免在固化过程中产生气泡。
最后，将混合物注入到半导体器件上方，进行加热固化。
半导体环氧塑封料的性能对封装半导体器件至关重要。
首先，它具有良好的封装性能，能够有效阻隔湿气、尘埃和其他有害物质的进入。
其次，它具有高耐热性和高耐化学性，能够在较高温度和化学环境下保持稳定性。
此外，半导体环氧塑封料还具有较好的导热性能，可以快速传热，确保器件正常工作。
最后，它还具有机械强度高、抗振动和抗冲击性好的特点，能够保护器件免受外界环境的影响。
随着技术的发展和应用的不断扩大，对半导体环氧塑封料的要求也越来越高。
一方面，需要更好的导热性能和机械强度，以应对高功率和高密度集成电路的需求。
另一方面，还需要更高的耐化学性和可靠性，以适应复杂的工作环境和长期的使用寿命要求。
总之，半导体环氧塑封料是一种重要的封装材料，为半导体器件提供了保护和可靠性。
随着半导体行业的发展和需求的增长，对其性能和可靠性的要求也在不断提高。
半导体材料类别及性能知识介绍——塑封材料
5-10
60-90 ＜10 ＜1 ＜1 ＜1 ＜1
与环氧树脂反应提供交联结构
提高强度，减少吸水性等 阻燃 提供连续成形能力 加速环氧树脂与硬化剂的反应 增强有机物和无机物之间的结合 着色剂，降低应力等
环氧塑封料基础知识 •
环 氧 树 脂
环氧树脂的与硬化剂化学结构举例
酚醛型 硬 化 剂 低吸水型 DCP型
环氧塑封料的原料
原材料
环氧树脂
名称（举例）
邻甲酚型、联苯型、多功能型树脂 等
重量%
5-10
主要功能
与硬化剂反应后提供交联结构
硬化剂
充填剂 阻燃剂 脱模剂 催化剂 偶联剂 其它
酚醛树脂型，低吸水型等
二氧化硅，氧化铝 非环保材：溴环氧树脂&Sb2O3 环保材：金属氢氧化物等 天然蜡，合成蜡等 胺化物，磷化物 硅氧烷，氨基硅油等 炭黑，低应力剂等添加剂
环氧塑封料基础知识
•
脱模剂
需要合适的蜡及量来保证 好的脱模性呵尽量减少油污
模具上的蜡层是由脱模剂产生
环氧塑封料基础知识
环氧塑封料的生产及注塑过程
生 产 过 程
注 塑 过 程
环氧塑封料基础知识 环氧塑封料不同阶段的交联程度示意图
一般检查项目解释
一般检查项目解释
实验项目
环氧塑封料基础知识 • 环氧树脂的反应机理
热+催化剂
反应产物
环氧塑封料基础知识 • 充填剂
填充剂在环氧塑封料中可以用来控制粘度，增加强度，减少收缩性，同时 控制热膨胀系数等
基本性质
填充剂含量
填充剂含量
环氧塑封料基础知识
填充剂的种类和生产工艺高温种类 及生 产工 艺结 构
环氧塑封料知识
环氧塑封料知识一.国外国内塑封料厂家情况国外:环氧塑封料生产厂家主要集中在日本、美国、韩国、新加坡等国，主要有住友电木、日东电工、日立化成、松下电工、信越化学、东芝，Hysol、Plaskon、Samsung等，现在，环氧塑封料的主流产品是适用于0.35μm－0.18μm特征尺寸集成电路的封装材料，研究水平已经达到0.1μm－0.09μm，主要用于SOP、QFP、BGA、CSP、MCM、SIP等国内:环氧塑封料厂家总共有8家，分别是汉高华威电子有限公司、北京科化所、成都齐创、浙江新前电子、佛山亿通电子、浙江恒耀电子、住友（苏州）电子、长兴（昆山）电子，台湾长春和日立化成也已经分别在常熟和苏州建厂。
现在，国内大规模生产技术能够满足0.35μm－0.25μm技术用，开发水平达到0.13μm －0.10μm，主要应用于SIP、DIP、SOP、PQFP、PBGA等形式的封装。
另外，国内还有部分外资环氧塑封料生产厂家，由于他们依靠国外比较成熟的技术和先进的研发手段，以及强大的实力作为后盾，所以他们的产品主要处在中高档水平，主要应用于QFP、BGA、CSP等比较先进的封装形式以及环保封装领域，基本上占据了国内大部分的中高端市场二环氧塑封料的工艺选择1.1 预成型料块的处理（1）预成型模塑料块一般都储存在5℃-10℃的环境中，必会有不同程度的吸潮。
因此在使用前应在干燥的地方室温醒料，一般不低于16小时。
（2）料块的密度要高。
疏松的料块会含有过多的空气和湿气，经醒料和高频预热也不易挥发干净，会造成器件包封层内水平增多。
（3）料块大小要适中，料块小，模具填充不良；料块大，启模困难，模具与注塑杆沾污严重并造成材料的浪费。
1.2 模具的温度生产过程中，模具温度控制在略高于模塑料玻璃化温度Tg时，能获得较理想的流动性，约160℃-180℃。
模具温度过高，塑封料固化过快，内应力增大，包封层与框架粘接力下降。
同时，固化过快也会使模具冲不满；模具温度过低，模塑料流动性差，同样会出现模具填充不良，包封层机械强度下降。
环氧模塑封料的典型配方
环氧模塑封料的典型配方环氧树脂塑封料是以环氧树脂、固化剂、填料、促进剂、脱模剂、偶联剂、颜料等组份组成。
它经过加热混合（捏合）、冷却、粉碎、磁选等加工过程制成所需要的塑封材料，包装在密闭的容器中，在冷库中保存。
在使用前，应将其保持在工艺要求的环境中使温度恢复到工艺要求的温度，经预成型、高频预热、压模、加热固化制得成型制品。
塑封料配方很多，根据用途不同对配方进行设计或选用适合的牌号产品。
典型配方介绍如下：酚醛环氧树脂，酚醛树脂，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物，硅微粉制得。
邻甲酚甲醛环氧树脂，溴化酚醛环氧树脂，酚醛树脂，三苯基磷，硅微粉，环氧化硅氧烷，棕榈蜡，碳黑制得。
酚醛环氧树脂，溴化酚醛环氧树脂，酚醛树脂，咪唑，Si2O3 ，环氧化硅氧烷，硬脂酸，碳黑，Sb2O3 。
环氧树脂，邻甲酚甲醛树脂，2-乙基-4甲基咪唑，二氧化硅粉。
邻甲酚甲醛环氧树脂，溴化酚醛环氧树脂，酚醛树脂，石英粉，Sb2O3 ，棕榈蜡，碳黑，2-苄基咪唑，硅氧烷偶联剂。
酚醛树脂,环氧树脂，苄基二甲胺。
酚醛环氧树脂，酚醛树脂，苄基三嗪，硬脂酸锌，石英粉，碳黑。
邻甲酚甲醛环氧树脂，828环氧树脂，BF3-2-甲基咪唑，硅微粉，地蜡。
熔融捏合5分钟、冷却、粉碎成粒径20-100μ粉状。
邻甲酚甲醛环氧树脂，酚醛树脂，溴化环氧，Sb2O3 ，棕榈蜡，碳黑，咪唑，硅微粉，偶联剂。
耐潮半导体封装。
邻甲酚甲醛环氧树脂，酚醛树脂，溴化邻甲酚甲醛环氧树脂，Ph3Sb ，硅微粉，棕榈蜡, 二甲基咪唑。
邻甲酚甲醛环氧树脂，溴化环氧，酚醛树脂，Si3N3晶须，Ph3P ，Sb2O3 ，棕榈蜡，碳黑，偶联剂。
封装线路.邻甲酚甲醛环氧树脂，环氧树脂，酚醛树脂，固化促进剂P ，棕榈蜡，Sb2Cl31., 偶联剂, 碳黑, 硅微粉,苯基(三甲氧基)硅烷捏和、粉碎。
邻甲酚甲醛环氧树脂，溴化环氧，酚醛树脂，4-氰基吡啶，硅微粉，地蜡，偶联剂。
电器封装。
180℃/3分钟，180℃后固化8小时。
环氧塑封料成分及原理
环氧塑封料成分及原理
环氧塑封料是一种常见的封装材料，主要用于电子元器件和电路板的封装。
其主要成分是环氧树脂。
环氧树脂是一种具有良好的绝缘性能、高强度和耐化学腐蚀性能的有机高分子化合物。
它通常由环氧基团和活性氢基团通过反应制得。
环氧基团提供了强大的化学键结构，使得环氧树脂具有良好的力学性能和化学稳定性。
环氧塑封料的封装原理主要是通过环氧树脂的固化反应实现的。
环氧树脂在与固化剂反应的过程中，发生了交联反应，使得环氧树脂形成了一个坚固、耐热、耐化学侵蚀的封装层。
通过控制环氧树脂的固化剂的用量和条件，可以调控环氧塑封料的硬度、粘度和其他物理性能。
环氧塑封料的主要优点包括：
1. 良好的绝缘性能：环氧树脂具有优异的绝缘性能，可以有效隔离电路板和元器件，防止电路中的短路和漏电。
2. 良好的耐化学腐蚀性能：环氧塑封料可以有效抵抗化学物质的侵蚀，保护电子元器件不受腐蚀。
3. 高强度：环氧树脂的固化交联结构使得塑封料具有很高的强度和韧性，可以保护电子元器件免受外界冲击和振动的影响。
4. 方便施工：环氧塑封料可以通过涂覆、灌封或浸渍等方式施工，适用范围广泛。
除了环氧树脂，环氧塑封料中还可能含有填料、固化剂、助剂等其他辅助成分，以调节硬度、导热性能和降低成本。
环氧塑封料知识
环氧塑封料知识一.国外国内塑封料厂家情况国外:环氧塑封料生产厂家主要集中在日本、美国、韩国、新加坡等国，主要有住友电木、日东电工、日立化成、松下电工、信越化学、东芝，Hysol、Plaskon、Samsung等，现在，环氧塑封料的主流产品是适用于0.35μm－0.18μm特征尺寸集成电路的封装材料，研究水平已经达到0.1μm－0.09μm，主要用于SOP、QFP、BGA、CSP、MCM、SIP等国内:环氧塑封料厂家总共有8家，分别是汉高华威电子有限公司、北京科化所、成都齐创、浙江新前电子、佛山亿通电子、浙江恒耀电子、住友（苏州）电子、长兴（昆山）电子，台湾长春和日立化成也已经分别在常熟和苏州建厂。
现在，国内大规模生产技术能够满足0.35μm－0.25μm技术用，开发水平达到0.13μm －0.10μm，主要应用于SIP、DIP、SOP、PQFP、PBGA等形式的封装。
另外，国内还有部分外资环氧塑封料生产厂家，由于他们依靠国外比较成熟的技术和先进的研发手段，以及强大的实力作为后盾，所以他们的产品主要处在中高档水平，主要应用于QFP、BGA、CSP等比较先进的封装形式以及环保封装领域，基本上占据了国内大部分的中高端市场二环氧塑封料的工艺选择1.1 预成型料块的处理（1）预成型模塑料块一般都储存在5℃-10℃的环境中，必会有不同程度的吸潮。
因此在使用前应在干燥的地方室温醒料，一般不低于16小时。
（2）料块的密度要高。
疏松的料块会含有过多的空气和湿气，经醒料和高频预热也不易挥发干净，会造成器件包封层内水平增多。
（3）料块大小要适中，料块小，模具填充不良；料块大，启模困难，模具与注塑杆沾污严重并造成材料的浪费。
1.2 模具的温度生产过程中，模具温度控制在略高于模塑料玻璃化温度Tg时，能获得较理想的流动性，约160℃-180℃。
模具温度过高，塑封料固化过快，内应力增大，包封层与框架粘接力下降。
同时，固化过快也会使模具冲不满；模具温度过低，模塑料流动性差，同样会出现模具填充不良，包封层机械强度下降。
浅析环氧塑封料性能与器件封装缺陷
浅析环氧塑封料性能与器件封装缺陷摘要：随着微电子和微电子封装技术的发展，环氧塑封料已迅速成为最重要的电子封装材料。
环氧塑封料目前广泛应用于半导体器件、集成电路、汽车、军事设施、航空等领域。
微电子材料在电子封装技术的发展中发挥着重要作用，所有材料的生产、封装和生产模式都已经建立。
随着半导体封装技术的飞速发展，环氧塑封料技术不断提高。
封装设备是产品完成后的一项重要操作，但在封装的不同部位容易产生各种缺陷。
本文通过对环氧塑封料性能与器件封装过程中的失效性进行了讨论，从而为成品的质量和可靠性提供保证。
关键词：环氧塑封料；性能；封装缺陷；分析探讨前言电子封装具有四大功能：配电、信号分配、散热和环保。
其功能是连接集成电路设备系统，包括电气和物理连接。
由于各种原因，设备在封装过程中容易出现缺陷。
但造成缺陷的原因有很多，封装的不同部分导致许多不必要的结构和机制。
当然，有些缺陷是由热机的特性引起的，而另一些缺陷通常与特定的过程有关。
1、环氧塑封料发展历程20世纪50年代，随着半导体器件和集成电路的快速发展，陶瓷、金属和玻璃化合物已不能满足工业化的要求，而且价格昂贵，人们想用塑料代替封装。
美国开始研究这个问题，并将其推广到日本。
环氧树脂、硅树脂和聚丁二烯接头最初用作电子接头，但由于强度较低而未使用。
但环氧树脂和酚醛树脂制成的塑料密封剂得到了广泛认可。
从那时起，人们在这一领域进行了研究并取得了进展。
阻燃环氧封装材料于1975年推出。
环氧封装材料是1977年和1982年推出的一种低溶解度次氯苯酚。
由于大规模生产自动化所需的半导体器件成本较低，塑料密封件的生产变得越来越普遍。
然而，我国环氧塑封料的生产起步较晚，在20世纪70年代中期进行了测试。
1976年，中国科学院化学研究所率先开发环氧塑封料密封件。
直到1984年，才开始大规模开发和生产电子设备。
当时的车间是手工制作的，年产量只有10吨。
到1992年，我国在江苏引进了国外自动生产线，年产量首次增加到2000多吨。
塑封 料、封装材料、环氧 塑封 料简介和 塑封 IC常见失效及对策
塑封料、封装材料、环氧塑封料简介和塑封IC常见失效及对策塑封料、封装材料、环氧塑封料简介和塑封IC常见失效及对策上海常祥实业以"做您身边最卓越的电子防护融合方案服务伙伴"为公司的终极目标，公司本着"和谐互动全为您"的服务宗旨，为世界级的客户提供优质服务。
上海常祥实业有限公司结合自己的经验，再结合世界顶级客户的实践，对塑封料做了简单的介绍和在塑封IC的过程中常见的失效现象以及对策做了总结，提出以下看法，供爱好者参考.塑封料，又称环氧塑封料(塑封料，EpoxyMoldingCompound)以其高可靠性、低成本、生产工艺简单、适合大规模生产等特点，占据了整个微电子封装材料97%以上的市场。
现在，它已经广泛地应用于半导体器件、集成电路、消费电子、汽车、军事、航空等各个封装领域。
环氧塑封料作为主要的电子封装材料之一，在电子封装中起着非常重要的作用，封装材料除了保护芯片不受外界灰尘、潮气、离子、辐射、机械冲击外，还起到了机械支撑和散热的功能。
随着芯片的设计业、制造业和封装业的发展，环氧塑封料也得到了快速的发展。
先进封装技术的快速发展为环氧塑封料的发展提供巨大的发展空间的同时也给环氧塑封料的发展提出了很大的挑战。
塑封料专家刘志认为:满足超薄、微型化、高性能化、多功能化，低成本化、以及环保封装的要求，是当前环氧塑封料工艺所面临的首要解决问题。
一塑封料发展状况1环氧塑封料的发展历程早在20世纪中期，塑料封装半导体器件生产的初期，人们曾使用环氧、酸酐固化体系塑封料用于塑封晶体管生产。
但是由于玻璃化温度(Tg)偏低、氯离子含量偏高等原因，而未被广泛采用。
1972年美国Morton化学公司成功研制出邻甲酚醛环氧-酚醛树脂体系塑封料，此后人们一直沿着这个方面不断地研究、改进、提高和创新，也不断出现很多新产品。
1975年出现了阻燃型环氧塑封料，1977年出现了低水解氯的环氧塑封料，1982年出现了低应力环氧塑封料，1985年出现了有机硅改性低应力环氧塑封料，1995年前后分别出现了低膨胀、超低膨环氧塑封料，低翘曲环氧塑封料等，随后不断出现绿色环保等新型环氧塑封料。
环氧塑封料的性能和应用研究
环氧塑封料的性能和应用研究(佛山市亿通电子有限公司，广东佛山，528251)摘要：介绍了环氧塑封料的国内外发展概况，着重论述了其物理性能、机械性能、热性能、导热性能、电性能、化学性能、阻燃性能、贮存性能、封装性能，以及应用中封装工艺、缺陷的解决办法，并就发展前景发表了自己的看法。
关键词：环氧塑封料，性能，封装，缺陷中图分类号：TQ323.1文献标识码：A文章编号：1003-353X( 2005 )07-0043-041前言本世纪50年代，随着半导体器件、集成电路的迅速发展，陶瓷、金属、玻璃等封装难以适应工业化的要求，而且成本高。
人们就想用塑料来代替上述封装，美国首先开始这方面的研究，然后传到日本，到1962年，塑料封装晶体管在工业上已初具规模。
日、美等公司不断精选原材料和生产工艺，最终确定以邻甲酚环氧树脂为主体材料而制成的环氧塑封料。
目前环氧塑封料主要生产厂家有日东电工、住友电木(包括新加坡、苏州分厂)、日立化成、松下电工、信越化学、台湾长春（包括常熟分厂）、台湾叶绪亚、台湾长兴大陆昆山工厂、东芝、DEXTER、HYSOL、PLASKON、韩国三星、韩国东进等生产厂家。
在我国大陆半导体封装材料的开发经历了酚醛树脂、硅酮树脂，1，2一聚乙丁二烯以及有机硅改性环氧等几个阶段后，最终形成以邻甲酚环氧树脂为主体材料的环氧塑封料。
其成分主要以环氧树脂为主体材料，酚醛树脂为固化剂，外加填料、脱模剂，阻燃剂、偶联剂、着色剂、促进剂等助剂，通过加热挤炼以得到B阶段的环氧塑封料，然后通过高温低压传递来封装分立器件、集成电路。
我国大陆主要生产厂家有连云港华威电子、中科院化学所、佛山市亿通电子、浙江黄岩昆山工厂、成都奇创、无锡化工设计院、无锡昌达和宁波等。
它作为新一代的非气密性封装材料，与气密性金属、陶瓷封装相比，便于自动化，提高封装效率，降低成本。
它具有体积孝重量轻、结构简单、工艺方便、耐化学腐蚀性较好、电绝缘性能好、机械强度高等优点，目前已成为半导体分立器件、集成电路封装的主流材料，得到广泛的应用，现阶段环氧塑封料封装已占整个封装的90%以上，全球年用量8-11万吨，国内2-3万吨。
环氧塑封料的生产工艺流程
环氧塑封料的生产工艺流程环氧塑封料是一种常用的塑封材料，具有优良的耐热性、耐寒性、耐化学腐蚀性和电绝缘性能，广泛应用于电子、电工、航空航天、冶金和化工等领域。
本文将详细介绍环氧塑封料的生产工艺流程，从原料准备到成品包装整个过程。
下面就让我们一步一步来解析吧。
第一步：原料准备环氧塑封料的主要原料是环氧树脂、填料、增塑剂、硬化剂和颜料等。
首先需要准备足够的原材料，并进行质量检验，确保符合生产要求。
环氧树脂是环氧塑封料的基础物质，填料用于提高塑封料的强度和硬度，增塑剂用于增强其柔韧性，硬化剂用于促进环氧树脂与填料之间的化学反应，颜料则用于调整产品的色彩。
第二步：配料混合将准备好的原料按照一定的配方比例加入到混合设备中进行混合。
混合设备通常采用槽式或螺旋桨搅拌器，以确保原料充分混合均匀。
在混合过程中，要根据产品要求调整搅拌速度和时间，以保证混合均匀度和稳定性。
第三步：浸渍或注射混合好的环氧塑封料可通过浸渍或注射的方式进行添加到需要塑封的器件或产品中。
浸渍主要适用于较大尺寸的器件或不规则形状的产品，浸渍过程中要控制好浸渍时间和温度，确保塑封料能够充分渗透到器件的每个角落。
注射主要适用于小型尺寸的产品，需要使用注射器具进行精确的注射操作，以确保塑封料能够充实到每个细微的空隙中。
第四步：硬化固化环氧塑封料在添加到器件或产品中后需要进行硬化固化过程，以使其具有良好的力学性能和耐用性。
通常采用热固化的方法，将添加了环氧塑封料的器件或产品放入烘箱或固化室中进行加热固化。
烘箱温度和时间要根据具体的环氧树脂种类和产品要求进行调整，以确保达到最佳的固化效果。
第五步：后续处理固化后的环氧塑封料需要进行各种后续处理，包括修整、打磨、清洗和检测等。
修整是指根据产品要求对塑封料进行切割、研磨、打磨等操作，以获得所需的尺寸和外观。
清洗是将产品表面的杂质、油污等进行清除，以保持产品的整洁和质量。
检测则是对产品进行各项性能测试，包括电绝缘性、硬度、耐热性等。
塑封料＼环氧塑封料工艺选择和封装失效分析流程
塑封料＼环氧塑封料工艺选择和封装失效分析流程塑封料是一种用于封装电子元器件的材料，具有优良的电绝缘性能、耐化学剂侵蚀性能和耐高温性能。
环氧塑封料是最常用的一种塑封料，本文将介绍环氧塑封料工艺选择和封装失效分析的流程。
一、环氧塑封料工艺选择1.根据封装目标确定工艺参数：首先要确定封装的目标和要求，包括封装的材料、形状和尺寸等。
根据这些参数来选择合适的环氧塑封料工艺。
2.选择合适的环氧树脂材料：环氧塑封料的主要成分是环氧树脂，根据封装的目标和要求选择合适的环氧树脂材料。
一般来说，要考虑环氧树脂的电绝缘性能、耐热性能和耐化学剂侵蚀性能等。
3.设计适当的封装工艺流程：根据封装的目标和要求设计适当的封装工艺流程，包括封装设备的选择、封装工艺的参数设置和封装工艺的操作步骤等。
要确保封装工艺能够满足封装的要求，并提高封装的成功率。
4.控制封装的环境及工艺条件：封装环境及工艺条件对封装质量有很大影响，因此要严格控制封装的环境及工艺条件。
例如，保持封装过程中的温度和湿度稳定，避免封装过程中的振动和外界干扰等。
5.进行封装工艺评估和改进：进行封装工艺评估，根据评估结果进行改进。
评估主要包括封装成本、封装可靠性和封装效率等方面。
通过评估和改进，不断提高封装工艺的质量和效益。
1.收集失效样品和相关信息：首先要收集封装失效的样品和相关信息，包括失效的元器件、封装材料和封装工艺等。
还要了解失效发生的时间、环境和使用条件等。
2.进行失效特性分析：对失效样品进行光学和物理性质的测试和分析，了解失效的特性和机理。
例如，可以通过显微镜观察和材料测试等方法，对失效样品进行特性分析。
3.进行失效模式分析：根据失效样品的特性和机理，进行失效模式的分析。
失效模式一般包括外观变化、电性能变化和物理性能变化等方面。
4.进行失效原因分析：根据失效样品的特性、机理和模式，进行失效原因的分析。
失效原因可能涉及材料、工艺和设计等方面。
5.进行失效预防措施：根据失效原因分析的结果，提出相应的失效预防措施。
化学功能材料 第七章 环氧塑封料
环氧塑封料按包封材料分类的封装类型：•陶瓷封装：气密性封装•金属封装：气密性封装•塑料封装：非气密性封装, >90%, 民用产品塑料封装用树脂选择原则：•优良的介电性能•耐热、耐寒、耐湿、耐大气、耐辐射，散热性能好•CTE匹配好，粘结性能好•固化收缩率小，尺寸稳定•不污染半导体器件表面•加工性能好环氧塑封料的组分与性能环氧塑封料是由环氧树脂及其固化剂酚醛树脂等组分组成的模塑粉，在热和固化促进剂作用下, 环氧树脂与固化剂发生反应, 产生交联固化作用, 成为热固性树脂。
•优良的粘结性•优异的电绝缘性能•机械强度高•耐热性、耐化学腐蚀性良好•吸水率低•成型收缩率低, 成型工艺性能良好•应用范围宽环氧塑封料组成环氧树脂 固化剂10-30% 6% 固化促进剂 惰性填充剂 阻燃剂 < 1% 60-90% < 8% 痕量 脱模剂 偶联剂 痕量 着色剂< 2% < 2.5% < 2%释放应力添加剂 其它1. 环氧树脂•作为基体树脂将其它成分结合到一起；•决定塑封料成型时的流动性和反应性;•决定固化物的机械、电气、耐热性能。
环氧当量是环氧树脂最重要技术指标。
环氧当量低(官能团密度高)，交联密度高，Tg 高，塑封料弯曲强度高，耐热性及介电性能好。
若交联密度过高，材料变脆。
选择合适的基质树脂分子量、环氧当量和交联密度是制备模塑料的关键。
2. 固化剂与环氧树脂发生化学反应形成交联结构的化合物。
固化剂与环氧树脂共同影响塑封料的流动性、热性能、机械性能、电性能。
环氧交联剂：胺、酸酐、酚类微电子封装常用：苯酚酚醛树脂、邻甲酚醛树脂成型性、电学性能、热学性能和抗潮性良好。
3. 促进剂提高聚合反应速度，缩短在模固化时间。
常见促进剂：胺类、咪唑、有机磷酸盐，Lewis 酸及盐重要性质：反应性增强程度，反应时间，电性能Lewis 酸及盐适中 胺类有机磷酸盐 反应性 好 好 短 好 好固化时间 短 电学性能 差 抗潮性差理想 理想 理想4. 填充料改善环氧塑封料的参数与性能：材料粘性、固化时收缩、CTE、热导率、弹性模量、成本等•使用填充料的优点：减少收缩，增强韧性，增强耐磨性，减少吸水性，提高热形变温度，提高热导率，减少CTE。
塑封料主要成分
塑封料主要成分【原创版】目录1.塑封料的定义和作用2.塑封料的主要成分及其功能3.塑封料的应用领域4.塑封料的发展趋势和前景正文塑封料，又称封装材料，是一种用于电子产品和元器件封装保护的高分子材料。
它的主要作用是保护电子元件免受外界环境因素的影响，提高电子产品的稳定性和可靠性。
塑封料的成分对其性能和应用至关重要，下面我们来详细了解一下塑封料的主要成分及其功能。
1.主要成分塑封料的主要成分包括以下几种：（1）树脂：树脂是塑封料的基础材料，决定了塑封料的基本性能。
常用的树脂有环氧树脂、酚醛树脂、硅酮树脂等。
（2）填料：填料主要是用来改善塑封料的物理和机械性能，如硬度、耐磨性等。
常用的填料有硅烷、氧化铝、氢氧化铝等。
（3）添加剂：添加剂主要是用来改善塑封料的加工性能和环保性能。
常用的添加剂有阻燃剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、着色剂等。
2.各成分功能（1）树脂：树脂是塑封料的基础材料，决定了塑封料的基本性能。
不同类型的树脂具有不同的性能，如环氧树脂具有良好的耐热性、耐化学腐蚀性和电绝缘性；酚醛树脂具有良好的耐酸性和耐热性；硅酮树脂具有良好的耐寒性和柔软性。
（2）填料：填料的加入可以改善塑封料的物理和机械性能，提高其耐磨性、硬度等。
同时，填料也可以降低成本，提高经济效益。
（3）添加剂：添加剂的加入可以改善塑封料的加工性能，如流动性、粘度等。
此外，添加剂还可以提高塑封料的环保性能，如阻燃、抗氧化等。
3.应用领域塑封料广泛应用于电子产品和元器件的封装保护，如集成电路、传感器、二极管、三极管等。
随着电子产品的微型化和多功能化，对塑封料的性能要求也越来越高。
4.发展趋势和前景随着科技的发展，对塑封料的需求不断增长。
未来，塑封料将朝着高性能、环保、低成本的方向发展。
新型的塑封料如纳米复合材料、生物降解材料等将逐渐替代传统的塑封料，为电子产品提供更好的保护。
总之，塑封料是一种重要的封装材料，其主要成分包括树脂、填料和添加剂。
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环氧塑封料
按包封材料分类的封装类型：
•陶瓷封装：气密性封装
•金属封装：气密性封装
•塑料封装：非气密性封装, >90%, 民用产品
塑料封装用树脂选择原则：
•优良的介电性能
•耐热、耐寒、耐湿、耐大气、耐辐射，散热性能好•CTE匹配好，粘结性能好
•固化收缩率小，尺寸稳定
•不污染半导体器件表面
•加工性能好
环氧塑封料的组分与性能
环氧塑封料是由环氧树脂及其固化剂酚醛树脂等组分组成的模塑粉，在热和固化促进剂作用下, 环氧树脂与固化剂发生反应, 产生交联固化作用, 成为热固性树脂。
•优良的粘结性
•优异的电绝缘性能
•机械强度高
•耐热性、耐化学腐蚀性良好
•吸水率低
•成型收缩率低, 成型工艺性能良好
•应用范围宽
环氧塑封料组成
环氧树脂 固化剂
10-30% 6% 固化促进剂 惰性填充剂 阻燃剂 < 1% 60-90% < 8% 痕量 脱模剂 偶联剂 痕量 着色剂
< 2% < 2.5% < 2%
释放应力添加剂 其它
1. 环氧树脂
•作为基体树脂将其它成分结合到一起；
•决定塑封料成型时的流动性和反应性;
•决定固化物的机械、电气、耐热性能。
环氧当量是环氧树脂最重要技术指标。
环氧当量低(官能团密度高)，交联密度高，Tg 高，塑封料弯曲强度高，耐热性及介电性能好。
若交联密度过高，材料变脆。
选择合适的基质树脂分子量、环氧当量和交
联密度是制备模塑料的关键。
2. 固化剂
与环氧树脂发生化学反应形成交联结构的化合物。
固化剂与环氧树脂共同影响塑封料的流动性、热性能、机械性能、电性能。
环氧交联剂：胺、酸酐、酚类
微电子封装常用：苯酚酚醛树脂、邻甲酚醛树脂
成型性、电学性能、热学性能和抗潮性良好。
3. 促进剂
提高聚合反应速度，缩短在模固化时间。
常见促进剂：胺类、咪唑、有机磷酸盐，Lewis 酸及盐
重要性质：反应性增强程度，反应时间，电性能
Lewis 酸及盐
适中 胺类
有机磷酸盐 反应性 好 好 短 好 好
固化时间 短 电学性能 差 抗潮性
差
理想 理想 理想
4. 填充料
改善环氧塑封料的参数与性能：材料粘性、固化时收缩、CTE、热导率、弹性模量、成本等•使用填充料的优点：
减少收缩，增强韧性，增强耐磨性，减少吸水性，提高热形变温度，提高热导率，减少CTE。
•使用填充料的缺点：
增加重量，增加粘度，提高介电常数
填充料选择：
大小，机械性能，化学稳定性，导热性，抗潮性，放射性(存储器)，磨蚀性(磨具寿命)
常见填充剂及其对塑封料特性的改进 填充剂 特性 Al O 耐磨性, 电阻率, 尺寸稳定性, 韧性,热
2 3 导率
Sb O 阻燃性 热导率 2 3 BeO CaSiO 抗拉强度, 抗弯强度 3 Cu 电导率, 热导率, 抗拉强度 SiO 耐磨性, 电性能, 尺寸稳定性, 热导 2
率，抗潮性
Ag 电导率, 热导率
SiO (硅微粉)
2
介电性能优异，CTE低，导热系数高，价格低
降低：CTE, 吸水率，成型收缩率，成本
提高：耐热性，机械强度，介电性能，导热率
SiO 在塑封料中含量：60-90%，其性能优劣2
影响塑封料的品质。
SiO 的粒径：10-25um较合适，<125um 2
增加填充料含量，可降低CTE，改善失配，但粘度增加，带来流动性、成型问题，如空洞增加。
5. 阻燃剂
•溴代环氧树脂
溴代双酚A环氧树脂，溴代酚醛环氧树脂
溴离子有锈蚀性
•锑化物Sb O
2 3
成本高
•其它阻燃剂
氯化石蜡，Al(OH) ，磷衍生物
3
使用非水溶性化合物及离子吸收剂，可控制阻燃剂的锈蚀效应
6. 应力释放添加剂
应力释放添加剂：降低热收缩应力，降低诱导
和扩展在塑封料或芯片钝化层内产生的裂纹，
降低弹性模量，增加柔韧性，降低CTE。
增塑剂：降低张力系数，提高塑封料的可延展性，减少收缩，改进粘附特性。
主要应力释放剂：
硅树脂，丙烯腈-丁二烯橡胶，聚丁烯丙烯酸盐
7. 着色剂
遮盖封装器件的设计，防止光透过。
高色素碳黑：<0.5%
含有机染料的塑封料，热稳定性不及无机添加剂。
光阻器件用白色塑封料。
8. 脱模剂
使固化后的产品容易地从磨具中取出。
脱模剂的选择：由模具材料和封装类型而定•保证模块可从磨具中脱离
•芯片、框架材料和塑封料间有很好的粘性
可通过控制脱模剂的活性（与温度有关）实现环氧塑封料中的脱模剂：
烃腊(巴西棕榈蜡)、硅树脂、碳氟化合物、有机酸盐
9. 离子捕获剂
减少封装体内部金属与包封料界面处水气的导电性，从而延缓电化学锈蚀降解过程。
电化学锈蚀条件：水、迁移离子
•吸潮性：难克服
•降低离子含量或降低离子的可迁移性
离子捕获剂：金属氧化物水合物粉末。