集成电路封装模塑料

料。它的用量占总个封装模塑料的40％～90％（质量分数）。由此组成模塑料填料体系可以减少模塑料飞边的产生。

（2）提高耐湿性

（a）最大粒径149μm的合成低α线球状二氧化硅；(b)最大粒径74μm的低线角形二氧化硅。（a）+(b)合计量中含有6％（质量分数）以上为粒径44μm以上的混合填料。用它作为封装用模塑料的填料，可以减少吸适量3％左右。

（3）低应力的填料

用氨基聚醚型有机硅氧烷处理平均粒径为8μm的棱角状二氧化硅及平均粒径为6～8μm的球状二氧化硅，按以下配方（质量份）组成模塑料，再测定其热应力，结果见图15-10。

（4）流动性提高

为提高模塑料的流动性，可采用粒径为亚微米级到10μm的二氧化硅作填料。

（5）改善热力学性能的填料

用β－锂霞石代替不分二氧化硅作为填料，可降低成形料的线膨胀系数。用球状矾土粉末量作填料可提高热传导率。

（6）减少模具磨损的填料

用部分到一般量的平均粒径为10μm以下的硫酸钙代替二氧化硅作填料可减少模具的磨损。

（7）提高机械性能的填料

在40％～60％（质量分数）的Al2O3和40％～60％（质量分数）的SiO2混合填料中添加1％－80％（质量分数）平均直径为0.1～0.5μm、平均长度为1～200μm的陶瓷纤维、由此制成的模塑料的冲击压缩强度能提高。

4、集成电路封装用模塑料的发展动向

4.1自20世纪70年代中期开始我国研制电子元器件塑封用模塑料，为了满足军事工业的需要研制了聚烷树脂和聚苯甲基烷氧烷树脂作为模塑料的基材，虽然它们有很好的耐高、低温性和耐潮防水性，，但它们的粘接性很差，PCT试验后泄漏铝很高。80年代初期收到从美国海索公司、日本日东电工环航模塑料的启发，转向研制环氧型模塑料。1986年，实现了基础树脂邻甲酚甲醛环氧树脂、低氯含量Novolac酚醛树脂和用于12KIC封装用环氧膜塑料的生产。经过十几年来我国个研究院所、大学和工厂的共同努力，在高纯度邻甲酚环氧树酯、Novolac酚醛树脂、模塑料配制技术等方面有了很大的进步。

李善君等指出天然石英粉往往含有放射性杂质，它在衰老时放出α粒子会引起存芯片工作的“软误差”，而由气体硅烷制造的高纯度石英粉可以大幅度降低因放射性产生的软误差。

张知方等人报道研制成功，高纯度的邻甲酚甲醛环氧树脂，其质量已接近日本住友ESCN同类产品。

俞亚君报道了萘环类多功能环氧树脂作为乃热低吸水性模塑料基材，可解决超大规模集成电路在安装时的软焊开列问题。

上海富晨化工有限公司根据封装用模塑料市场情况，开发出新一代高性能快固化封装绝缘树脂，具有低收缩、低吸水率、耐热冲击性好、绝缘耐热温度高（F、H、C、N级均有）、固化物导热好、固化后热应力低等特点，而且可以以任意温度固化，固化方便，工艺性能优异。

上述的研究成果都处于实验室阶段，总体上来说我国的电子封装用模塑料技术水平、产品质量、可靠性等和国际先进水平还有很大的差距，还不能满足大规模集合成电路封装的要求。

随着电子工业的飞速发展，集成度迅速从16K比特发展到64K比特，又飞跃到256K比特，目前发达国家已实现了1024比特超大规模集成电路（VLSL）的工业化生产，线径0.03μm.，集成度的提高、元件的小型、扁平化均对EMC提出了更高的要求。

（1）树脂纯度的提高 IC中的铝电极极易受到树脂中的N a+、CL-的腐蚀，因此必须严加控

制，要求进一步提高环氧树脂净化技术，目前已使高纯度的邻甲酚甲醛树脂实现了工业化生产（Na+含量<1×106，CL-<1×106，，可水解释氯<350×106）；超高纯度的树脂正在创造条件进入工业化生产阶段（Na+、CL-含量同前，可水解氯量进一步下降Na+含量<150*106）。

（2）提高封装料可靠性的关键技术是实现低应力化。封装后的IC在经受严格的冷、热冲击，高压水蒸煮的试验时，致使封装失败的原因是内应力引起的封装料和元件界面发生开裂。所以在实现封装料的低应力化时，只有采取降低线膨胀系数和降低弹性率。降低线膨胀系数的最好方法是在封装料中使用高填充量的二氧化硅。据研究，当填料量应达到60％～70％（体积分数），甚至更高，线膨胀系数可抵达1.0×10-5/℃ ，固化收缩几乎是零。高填充量会是模塑料的熔融流动性变差，对测试使用平均粒度为6～8μm球型熔融二氧化硅。

4.2通用级模塑料

通用级模塑料主要作为电器绝缘和结构件的制造，虽然树脂的纯度要求没有电子级那么高，但对力学性能要求却横傲。为了提高材料扥爱热性、层间剪切强度，对树脂体系和纤维增强方法进行了深入的研究。例如美国3M公司最近推出名为Scotchply PR-500的产品，制造过程中采用真空混炼，模塑时无需排泡，制品有很高的耐冲击强度，短梁剪切强度达到83～90Mpa,弯曲模量为 3 500Mpa。

该公司另一个新产品SP381S－2是特种玻璃纤维增强的环氧树脂预浸料，它具有很好的耐低温、防湿热型，能在－54～104℃范围内使用，使热压缩强度为531Mpa,室温下短梁剪切强度为93.2Mpa,分别是E玻璃纤维增强预浸料的1.36倍和1.21倍。

参考文献：

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[2]（日）特许公报。昭62-240313

[3]（日）特许公报。昭62-153336

[4] 江原俊治。电子材料。1986，86（12）；75-79

[5] 王立刚，沈伟，王天堂，陆士平．新型绝缘树脂性能及应用［J］．热固性树脂，2003，（４）：33-36．

[6] 唐传林，季承钧，单书发．绝缘材料工艺原理[M]．北京：机械工业出版社，1993．

（作者：上海富晨化工有限公司王立刚、沈伟、王天堂、陆士平 200233）