来源:中国粉体技术网 时间:2023-12-27

环氧塑封料(EMC)是封装电子器件和集成电路最主要的一种热固性高分子复合材料,作为封装主要材料之一,在电子封装中起着非常关键的作用。据《我国集成电路材料专题系列报告》显示,90%以上集成电路均采用环氧塑封料作为包封材料,故环氧塑封料已成为现代半导体封装中主导材料。

目前,硅微粉是环氧塑封料(EMC)最主要的填料剂,占比约为60%-90%,环氧塑封料性能提升均需通过提升硅微粉性能实现,故对硅微粉粒度、纯度以及球形度有更高要求。而硅微粉的粒度分布直接影响EMC粘度、飞边、流动性、在环氧塑封料中的含量及封装时对器件金丝的冲击。品质较高硅微粉可降低环氧塑封料溢料飞边,且具有较好流动性及较高电绝缘性。

高端器件封装用的环氧塑封料多以球形硅微粉为主。球形硅微粉流动性好,与树脂搅拌成膜均匀,填充量最高可达90.5%;球形硅微粉制成的塑封料应力集中最小,强度最高;球形硅微粉摩擦系数小,对模具的磨损小,使模具的使用寿命长。

为使球形硅微粉能更好的应用于环氧模塑料,一般对球形硅微粉产品的粒度分布、化学成分、电导率、pH、球化率和白度等性能参数进行检测,以控制其质量。例如,球形硅微粉的粒度分布关系到其在环氧模塑料中的填充率。纯度是球形硅微粉产品最关键的性能指标之一,直接决定最终的球形硅微粉产品质量,进而影响模塑料的介电绝缘性能,关系到集成电路和电子元器件的稳定可靠性。电导率高会影响环氧模塑料制品的介电性能。球化率越高,球形硅微粉产品在环氧模塑料中的填充性能越好。

目前,球形硅微粉厂商主要有Tatsumori、Denka、Micron、联瑞新材、浙江华飞、Kosem及Admatechs,平均粒径在1-30μm之间,主要工艺路线为火焰熔融法。

环氧塑封料领域内传统封装中国产化较高,但先进封装中外资厂商仍处垄断地位。根据Yole数据,预计2022年至2028年封装市场将以6.9%复合年增长率增长,2028年将达到1,360亿美元,其中先进封装为786亿美元,占比为57.79%,传统封装为575亿美元。目前在全世界范围内需要塑料封装半导体元器件占市场总量98%以上,预计到2025年我国电子封装领域对环氧塑封料需求量将达到21-32万吨。目前我国环氧塑封料产能约占全球产能35%,现已为世界上最大环氧塑封材料及封装填料生产基地。

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环氧塑封料成半导体封装主导材料,硅微粉性能至关重要