本發明專利技術公開了一種改性碳化硅氮化硼電子封裝材料的制備方法，本發明專利技術在封裝材料中添加的改性碳化硅復雜形狀，且具有熱導率高、膨脹系數低、比剛度大、密度小等特點，使得封裝材料在固化后的內應力變化值范圍較小，機械性能和耐沖擊性能優良；所述制備方法還在所述電子封裝材料中摻雜氮化硼納米片，使得封裝材料具有良好的分散性、相容性和耐熱性。
【技術實現步驟摘要】
一種改性碳化硅氮化硼電子封裝材料的制備方法
本專利技術涉及電子器件制造領域，具體涉及一種改性碳化硅氮化硼電子封裝材料的制備方法。
技術介紹
封裝是采用特定的封裝材料將布置連接好的電子產品各元件固化在其中與環境隔離的保護措施。起到防止水分、塵埃及有害氣體對電子元件的侵入，減緩震動，防止外力損傷和穩定元件參數的作用。當封裝材料與電子產品組成的封裝體系在溫度驟變時，封裝材料與電子產品的元件間會產生熱應力，封裝體系產生裂紋而開裂，導致嵌入元件的損壞。雖然添加填料可以在一定程度上減少封裝材料的固化收縮、防止開裂、減小固化時的放熱，但是填料在脂肪族環氧樹脂中的分散性較差，會使封裝材料的起始粘度增大，降低工藝性，而且防止開裂的效果不好，制得的封裝材料還是容易開裂。據報道，溫度每升高10℃，因GaAs或Si半導體芯片壽命的縮短而產生的失效就為原來的3倍。其原因是因為在微電子集成電路以及大功率整流器件中，材料之間散熱性能不佳而導致的熱疲勞以及熱膨脹系數不匹配而引起的熱應力造成的。傳統的電子封裝材料已很難滿足現代電子封裝的要求。以碳化硅顆粒增強鋁基復合材料和硅顆粒增強鋁基復合材料為代表的鋁基復合材料具有高導熱、低膨脹等優點，是目前應用較為廣泛的一類電子封裝材料，但因鋁基體熔點較低，其耐溫性能較差而不能很好地滿足第三代半導體器件的封裝。純銅具有比純鋁更高的熱導率，理論上碳化硅顆粒增強銅基復合材料具有更高的熱導率、更低的熱膨脹系數、更好的耐溫性能和更優異的焊接性能等優點，在電子封裝領域具有很大的應用潛力。
技術實現思路
本專利技術提供一種改性碳化硅氮化硼電子封裝材料的制備方法，本專利技術在封裝材料中添加的改性碳化硅復雜形狀，且具有熱導率高、膨脹系數低、比剛度大、密度小等特點，使得封裝材料在固化后的內應力變化值范圍較小，機械性能和耐沖擊性能優良；所述制備方法還在所述電子封裝材料中摻雜氮化硼納米片，使得封裝材料具有良好的分散性、相容性和耐熱性。為了實現上述目的，本專利技術提供了一種改性碳化硅氮化硼電子封裝材料的制備方法，該方法包括如下步驟：（1）制備改性碳化硅稱取200-300重量份花生殼，用去離子水洗滌3-5次，置于115-120℃干燥箱中干燥至恒重后，加入500-530℃真空管式爐中，在氮氣氛圍下碳化2-3h，冷卻至室溫，取出，將其與3-5重量份鈦酸酯類偶聯劑，1-2重量份氟化鉀混合均勻，置入真空管式爐中，爐內抽至真空度為5-10Pa后，以150-200mL/min通入氬氣，并以15℃/min升溫至1150-1300℃，再以5℃/min升溫至1500-1550℃，保持溫度反應4-6h后，自然冷卻至室溫，通入空氣，在750-800℃下灼燒3-5h，冷卻至室溫，得碳化硅晶須；稱取60-80重量份上述碳化硅晶須，加入150-200重量份丙酮中，并用300W超聲波超聲除油20-30min，過濾，將濾渣浸泡在質量分數為25%氫氟酸溶液中8-10h，過濾，用去離子水洗滌濾渣至洗滌液pH呈中性，轉入115-120℃真空干燥箱中干燥至恒重，得到改性碳化硅；（2）制備氮化硼納米片將氮化硼粉末加入到DMF溶液中混合均勻，然后在離心機中離心，去掉底部未剝離的氮化硼粉末，收集上層的混合溶液，然后去除溶劑，在真空烘箱中進行干燥，獲得氮化硼納米片；（3）按照如下重量份配料:上述改性碳化硅10-15份乙烯基含氫硅樹脂3-5份上述氮化硼納米片3-6份甲基納迪克酸酐1-1.5份脂肪族環氧樹脂18-20份鈦酸酯類偶聯劑0.5-1份含氫硅油交聯劑1-3份；（4）按上述組分按比例混合均勻，加熱攪拌至混合均勻，將混合物在真空脫泡機中進行脫泡，脫泡時間為5-7h；將所述脫泡后的混合物加入到雙螺桿擠出機的料斗中，螺桿轉速設定為600-800r/min，經過熔融擠出，水冷切粒得到粒料；接著，進行低溫加壓干燥，用注塑機注塑成型，制備得到改性碳化硅氮化硼電子封裝材料。具體實施方式實施例一稱取200重量份花生殼，用去離子水洗滌3次，置于115℃干燥箱中干燥至恒重后，加入500℃真空管式爐中，在氮氣氛圍下碳化2h，冷卻至室溫，取出，將其與3重量份鈦酸酯類偶聯劑，1重量份氟化鉀混合均勻，置入真空管式爐中，爐內抽至真空度為5Pa后，以150mL/min通入氬氣，并以15℃/min升溫至1150℃，再以5℃/min升溫至1500℃，保持溫度反應4h后，自然冷卻至室溫，通入空氣，在750℃下灼燒3h，冷卻至室溫，得碳化硅晶須。稱取60重量份上述碳化硅晶須，加入150重量份丙酮中，并用300W超聲波超聲除油20min，過濾，將濾渣浸泡在質量分數為25%氫氟酸溶液中8h，過濾，用去離子水洗滌濾渣至洗滌液pH呈中性，轉入115℃真空干燥箱中干燥至恒重，得到改性碳化硅。將氮化硼粉末加入到DMF溶液中混合均勻，然后在離心機中離心，去掉底部未剝離的氮化硼粉末，收集上層的混合溶液，然后去除溶劑，在真空烘箱中進行干燥，獲得氮化硼納米片。按如下重量份配料：上述改性碳化硅10份乙烯基含氫硅樹脂3份上述氮化硼納米片3份甲基納迪克酸酐1份脂肪族環氧樹脂18份鈦酸酯類偶聯劑0.5份含氫硅油交聯劑1份；按上述組分按比例混合均勻，加熱攪拌至混合均勻，將混合物在真空脫泡機中進行脫泡，脫泡時間為5h。將所述脫泡后的混合物加入到雙螺桿擠出機的料斗中，螺桿轉速設定為600r/min，經過熔融擠出，水冷切粒得到粒料；接著，進行低溫加壓干燥，用注塑機注塑成型，制備得到改性碳化硅氮化硼電子封裝材料。實施例二稱取300重量份花生殼，用去離子水洗滌5次，置于120℃干燥箱中干燥至恒重后，加入530℃真空管式爐中，在氮氣氛圍下碳化3h，冷卻至室溫，取出，將其與5重量份鈦酸酯類偶聯劑，2重量份氟化鉀混合均勻，置入真空管式爐中，爐內抽至真空度為10Pa后，以200mL/min通入氬氣，并以15℃/min升溫至1300℃，再以5℃/min升溫至1550℃，保持溫度反應6h后，自然冷卻至室溫，通入空氣，在800℃下灼燒5h，冷卻至室溫，得碳化硅晶須。稱取80重量份上述碳化硅晶須，加入200重量份丙酮中，并用300W超聲波超聲除油30min，過濾，將濾渣浸泡在質量分數為25%氫氟酸溶液中10h，過濾，用去離子水洗滌濾渣至洗滌液pH呈中性，轉入120℃真空干燥箱中干燥至恒重，得到改性碳化硅。將氮化硼粉末加入到DMF溶液中混合均勻，然后在離心機中離心，去掉底部未剝離的氮化硼粉末，收集上層的混合溶液，然后去除溶劑，在真空烘箱中進行干燥，獲得氮化硼納米片。按如下重量份配料：上述改性碳化硅15份乙烯基含氫硅樹脂5份上述氮化硼納米片6份甲基納迪克酸酐1.5份脂肪族環氧樹脂20份鈦酸酯類偶聯劑1份含氫硅油交聯劑3份；按上述組分按比例混合均勻，加熱攪拌至混合均勻，將混合物在真空脫泡機中進行脫泡，脫泡時間為7h。將所述脫泡后的混合物加入到雙螺桿擠出機的料斗中，螺桿轉速設定為800r/min，經過熔融擠出，水冷切粒得到粒料；接著，進行低溫加壓干燥，用注塑機注塑成型，制備得到改性碳化硅氮化硼電子封裝材料。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種改性碳化硅氮化硼電子封裝材料的制備方法，該方法包括如下步驟：（1）制備改性碳化硅稱取200?300重量份花生殼，用去離子水洗滌3?5次，置于115?120℃干燥箱中干燥至恒重后，加入500?530℃真空管式爐中，在氮氣氛圍下碳化2?3h，冷卻至室溫，取出，將其與3?5重量份鈦酸酯類偶聯劑，1?2重量份氟化鉀混合均勻，置入真空管式爐中，爐內抽至真空度為5?10Pa后，以150?200mL/min通入氬氣，并以15℃/min升溫至1150?1300℃，再以5℃/min升溫至1500?1550℃，保持溫度反應4?6h后，自然冷卻至室溫，通入空氣，在750?800℃下灼燒3?5h，冷卻至室溫，得碳化硅晶須；稱取60?80重量份上述碳化硅晶須，加入150?200重量份丙酮中，并用300W超聲波超聲除油20?30min，過濾，將濾渣浸泡在質量分數為25%氫氟酸溶液中8?10h，過濾，用去離子水洗滌濾渣至洗滌液pH呈中性，轉入115?120℃真空干燥箱中干燥至恒重，得到改性碳化硅；（2）制備氮化硼納米片將氮化硼粉末加入到DMF溶液中混合均勻，然后在?離心機中離心，去掉底部未剝離的氮化硼粉末，收集上層的混合溶液，然后去除溶劑，在真空烘箱中進行干燥，獲得氮化硼納米片；（3）按照如下重量份配料:上述改性碳化硅??????????10?15份乙烯基含氫硅樹脂????????3?5份上述氮化硼納米片????????3?6份甲基納迪克酸酐??????????1?1.5份脂肪族環氧樹脂??????????18?20份鈦酸酯類偶聯劑??????????0.5?1份含氫硅油交聯劑??????????1?3份；（4）按上述組分按比例混合均勻，加熱攪拌至混合均勻，將混合物在真空脫泡機中進行脫泡，脫泡時間為5?7h；將所述脫泡后的混合物加入到雙螺桿擠出機的料斗中，螺桿轉速設定為600?800r/min，經過熔融擠出，水冷切粒得到粒料；接著，進行低溫加壓干燥，用注塑機注塑成型，制備得到改性碳化硅氮化硼電子封裝材料。...
【技術特征摘要】
1.一種改性碳化硅氮化硼電子封裝材料的制備方法，該方法包括如下步驟：（1）制備改性碳化硅稱取200-300重量份花生殼，用去離子水洗滌3-5次，置于115-120℃干燥箱中干燥至恒重后，加入500-530℃真空管式爐中，在氮氣氛圍下碳化2-3h，冷卻至室溫，取出，將其與3-5重量份鈦酸酯類偶聯劑，1-2重量份氟化鉀混合均勻，置入真空管式爐中，爐內抽至真空度為5-10Pa后，以150-200mL/min通入氬氣，并以15℃/min升溫至1150-1300℃，再以5℃/min升溫至1500-1550℃，保持溫度反應4-6h后，自然冷卻至室溫，通入空氣，在750-800℃下灼燒3-5h，冷卻至室溫，得碳化硅晶須；稱取60-80重量份上述碳化硅晶須，加入150-200重量份丙酮中，并用300W超聲波超聲除油20-30min，過濾，將濾渣浸泡在質量分數為25%氫氟酸溶液中8-10h，過濾...
【專利技術屬性】
技術研發人員：不公告發明人，
申請(專利權)人：蘇州思創源博電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32
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