CN114573947A - 具环氧基的硅氧烷改质树脂、封装材料、与封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供具环氧基的硅氧烷改质树脂、封装材料、与封装结构，所述具环氧基的硅氧烷改质树脂是由羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂反应后，接着与环氧基硅烷反应而成，其中羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂的摩尔比例为5:1至10:1，且环氧基硅烷与硅氧树脂的摩尔比例为2:1至4:1。添加本发明的具环氧基的硅氧烷改质树脂的封装材料和封装结构可以维持原本组成物Tg并提升与胶材的兼容性，并降低材料应力与翘曲。
Description
技术领域
本揭露关于封装材料，更特别关于其添加的具环氧基的硅氧烷改质树脂。
背景技术
半导体封装材料的主要功能包括保护芯片、保护线路、与增加封装元件的可靠度等。大面积模封材料包含固态模封材料、液态模封材料、及片状薄膜模封材料。液态模封材料(Liquid Molding Compound,LMC)具大面积化、高密度、细线路化、多芯片封装整合，与无扬尘问题等优点，是现在市场采用的主流材料。
为了让胶材与硅片芯片热膨胀系数相近，在芯片级封装材料中需加入85wt％以上无机粉体以降低胶材热膨胀系数。但添加大量无机粉体会导致封装材料粘度与应力大幅增加(特别是在大面积封装时)，因此影响制程作业性和封装信赖性。目前常见的改善手段是在材料组成中加入高分子量柔软物质以降低应力，但此作法会使组成物的Tg下降。
综上所述，目前亟需新的方法维持原本组成物Tg并提升与胶材的兼容性，并降低材料应力与翘曲。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具环氧基的硅氧烷改质树脂，添加该具环氧基的硅氧烷改质树脂的封装材料和封装结构可以维持原本组成物Tg并提升与胶材的兼容性，并降低材料应力与翘曲。
本揭露一实施例提供的具环氧基的硅氧烷改质树脂，是由：羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂反应后，接着与环氧基硅烷反应而成，其中羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂的摩尔比例为5:1至10:1，且环氧基硅烷与硅氧树脂的摩尔比例为2:1至4:1。
本揭露一实施例提供的封装材料，包含：(a)1重量份的具环氧基的硅氧烷改质树脂；(b)3至30重量份的环氧树脂；(c)3至30重量份的酸酐硬化剂；以及(d)50至500重量份的无机粉体，其中(a)具环氧基的硅氧烷改质树脂是由羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂反应后，接着与环氧基硅烷反应而成，其中羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂的摩尔比例为5:1至10:1，且环氧基硅烷与硅氧树脂的摩尔比例为2:1至4:1。
本揭露一实施例提供的封装结构，包括：芯片；以及封装膜，覆盖芯片，其中封装膜是由封装材料固化而成，其中封装材料包含：(a)1重量份的具环氧基的硅氧烷改质树脂；(b)3至30重量份的环氧树脂；(c)3至30重量份的酸酐硬化剂；以及(d)50至500重量份的无机粉体，其中(a)具环氧基的硅氧烷改质树脂是由羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂反应后，接着与环氧基硅烷反应而成，其中羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂的摩尔比例为5:1至10:1，且环氧基硅烷与硅氧树脂的摩尔比例为2:1至4:1。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过导入羟基封端的硅氧烷化合物来调控硅氧树脂之间的链段长度，在将其应用于封装材料时可降低封装材料的应力与储存模数，并维持Tg与流动性(大面积封装无流痕，且完全填满封装区域)；而且，另一方面，通过导入环氧基硅烷可使树脂产物增加与配方胶材树脂的兼容性。
具体实施方式
本揭露一实施例提供的具环氧基的硅氧烷改质树脂，是由：羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂反应后，接着与环氧基硅烷反应而成。上述反应顺序是形成具环氧基的硅氧烷改质树脂的必要方式。举例来说，若将羟基封端的硅氧烷化合物、硅氧树脂、与环氧基硅烷一起混合进行反应，则羟基封端的硅氧烷化合物可能会先与环氧基硅烷进行开环反应，使产物无环氧基。另一方面，同时混合反应物的作法也会使产物的分子量过低。
前述羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂的摩尔比例为5:1至10:1，且环氧基硅烷与硅氧树脂的摩尔比例为2:1至4:1。若羟基封端的硅氧烷化合物的比例过低，则产物的分子量过低，无降低应力的特性。若羟基封端的硅氧烷化合物的比例过高，则产物的粘度过高，与配方胶材树脂兼容性不佳。若环氧基硅烷的比例过低，则与配方胶材兼容性不佳。若环氧基硅烷的比例过高，则硬化完后过多的环氧基硅烷会残留导致析出。
举例来说，羟基封端的硅氧烷化合物的化学结构可为
其中每一R1各自为C1-5的烷基或
每一R2各自为C1-5的烷基，n是5-20，且o是5-20。在一实施例中，羟基封端的硅氧烷化合物可为
其重量平均分子量(Mw，简称重均分子量)可为400至700、700至1500、或其他合适的重均分子量。
在一些实施例中，前述硅氧树脂的化学式为R3 3SiO4/2SiO3/2SiOH，其中R3是C1-6的烷基或苯基。若R3为甲基时，硅氧树脂可视作MQ树脂。举例来说，硅氧树脂可为Gelest生产的SQO-299。
在一些实施例中，前述环氧基硅烷的结构为
其中R4为C1-5的烷撑基，每一R5各自为C1-5的烷基。举例来说，环氧基硅烷可为
在一些实施例中，具环氧基的硅氧烷改质树脂的重均分子量为7000至10000。若环氧基的硅氧烷改质树脂的重均分子量过低，则无降低应力的特性。若环氧基的硅氧烷改质树脂的重均分子量过高，则产物的粘度过高，与配方胶材树脂兼容性不佳。
上述具环氧基的硅氧烷改质树脂可添加至封装材料，以改善封装材料的性质。本揭露一实施例提供的封装材料，包含：(a)1重量份的上述具环氧基的硅氧烷改质树脂；(b)3至30重量份的环氧树脂；(c)3至30重量份的酸酐硬化剂；以及(d)50至500重量份的无机粉体。其中，(a)具环氧基的硅氧烷改质树脂的形成方法如上所述，在此不再赘述。
在一些实施例中，前述(b)环氧树脂可包括双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、脂环族环氧树脂、酚醛树脂(novolac)、萘系环氧树脂、或上述的组合。若(b)环氧树脂的比例过低，则胶材Tg过低。若(b)环氧树脂的比例过高，则胶材Tg过高。
在一些实施例中，前述(c)酸酐硬化剂可包括甲基六氢苯酐、甲基四氢苯酐、六氢苯酐、二苯酮四酸二酐、或上述的组合。若(c)酸酐硬化剂的比例过低，则硬化不完全，交联程度不够。若(c)酸酐硬化剂的比例过高，则硬化反应完，过多硬化剂会析出在块材外面。
在一些实施例中，(d)无机粉体可包括次微米至微米等级的二氧化硅、氧化铝、或其他合适的粉体。若(d)无机粉体的比例过低，则无降低应力的特性。若(d)无机粉体的比例过高，则胶材容易硬和脆，无韧性。若(d)无机粉体的粒径过小，则胶材粘度过高。若(d)无机粉体的粒径过大，则胶材粘度较低。
在一些实施例中，封装材料更包括(e)0.2至2重量份的促进剂。举例来说，(e)促进剂可包括2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、三乙基胺、三苯基膦、或上述的组合。若(e)促进剂的比例过低，则硬化不完全，交联程度不够。若(e)促进剂的比例过高，则交联程度过高，胶材容易硬和脆。
在一些实施例中，封装材料更包括(f)0.1至0.8重量份的耦合剂。举例来说，(f)耦合剂可包括缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基[2-(7-氧杂双环[4.1.0]庚-3-基)乙基]硅烷、或上述的组合。若(f)耦合剂的比例过低，则与配方胶材树脂兼容性不佳。若(f)耦合剂的比例过高，则耦合剂过多会析出。
本揭露一实施例提供的封装结构，包括：芯片；以及封装膜，覆盖芯片，其中封装膜是由封装材料固化而成。封装材料如上述，在此不再赘述。
本揭露实施例导入羟基封端的硅氧烷化合物以调控硅氧树脂之间的链段长度，应用于封装材料可降低封装材料的应力与储存模数，并维持Tg与流动性(大面积封装无流痕，且完全填满封装区域)。另一方面，环氧基硅烷可使树脂产物增加与配方胶材树脂的兼容性。
为让本揭露的上述内容和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，作详细说明如下：
[实施例]
在下述实验中，量测高分子的重均分子量是采用凝胶渗透层析法(GPC)，使用的仪器为Waters 410搭配折射率检测器，校正线标准品为聚苯乙烯，冲提溶剂为THF，管柱为HR3,4，高分子样品浓度为10mg/4mL THF。
在下述实验中，封装材料粘度的量测方法依据ASTM D4287，封装膜的玻璃转换温度(Tg)的量测方法依据ASTM D7028，封装膜的热膨胀系数的量测方法依据ASTM D6745，封装膜于25℃下的储存模数的量测方法依据ASTM D7028，芯片翘曲量测的方法依据ASTMF1390，封装材料的流痕(flow mark)可由人眼观察，而芯片未填充封装材料的现象可由人眼观察。
合成例1(MQP-1)
先将17.5g的硅氧树脂(SILANOL-TRIMETHYL SILYL MODIFIED Q resin，购自Gelest的SQO-299，MW:3000-4000)加入60g的甲苯与15g的乙醇中，于室温下搅拌溶解。之后加入13.8g的羟基封端的硅氧烷化合物(SILANOL TERMINATED POLYDIMETHYL SILOXANE，购自Gelest的S12，MW:400-700)，并加入0.3g的0.5N的NaOH水溶液，在70℃下回流反应16小时以进行溶胶-凝胶反应。S12/SQO-299的摩尔比例为5/1。
接着加入4.3g的环氧基硅烷(2-(3,4-Epoxy cyclohexyl)ethyl]trimethoxysilane，购自信越化学工业株式会社的KBM-303)和0.18g的去离子水，并在70℃下回流反应16小时。接着架设转相管，并在100℃下再反应16小时。之后移除溶剂，即得MQP-1样品。KBM-303/SQO-299的摩尔比例为4/1。上述反应如下所示。值得注意的是，下述反应式与化学结构仅用以示例说明硅氧树脂、羟基封端的硅氧烷化合物、与环氧基硅烷的官能基如何反应，而非局限此实施例的产物结构。举例来说，硅氧树脂的-OH数目不局限于下述结构中的-OH数目，且羟基封端的硅氧烷化合物可能使硅氧树脂交联而非形成线型结构。
将反应完的MQP-1样品溶于CDCl3溶液中进行液态核磁共振光谱(29Si-NMR)检测，确认化学位移消失(ppm):-8.4,-11.3,-19.4,与-20.3(属于S12)；以及-41.5(属于KBM-303)。化学位移生成(ppm):-13.1与-22.3(属于S12)；以及6.9。29Si-NMR中，-41ppm化学位移消失应为KBM-303的Si-O-CH3键结经由溶胶-凝胶反应后消失。1H-NMR确认环氧基存在，因此推论KBM-303中的硅烷形成键结。此外，MQP-1样品的重均分子量约为7000。
合成例2(MQP-2)
先将17.5g的硅氧树脂(SQO-299)加入60g的甲苯与15g的乙醇中，于室温下搅拌溶解。之后加入27.5g的羟基封端的硅氧烷化合物(SILANOL TERMINATED POLYDIMETHYLSILOXANE，购自Gelest的S14，MW:700-1500)，并加入0.3g的0.5N的NaOH水溶液，在70℃下回流反应16小时以进行溶胶-凝胶反应。S14/SQO-299的摩尔比例为5/1。
接着加入4.3g的环氧基硅烷(KBM-303)和0.18g的去离子水，并在70℃下回流反应16小时。接着架设转相管，并在100℃下再反应16小时。之后移除溶剂，即得MQP-2样品。KBM-303/SQO-299的摩尔比例为4/1。
将反应完的MQP-2样品溶于CDCl3溶液中进行液态核磁共振光谱(29Si-NMR)检测，确认化学位移消失(ppm):-8.4,-11.3,-19.4,与-20.3(属于S14)；以及-41.5(属于KBM-303)。化学位移生成(ppm):-13.1与-22.3(属于S14)；以及6.9。29Si-NMR中，-41ppm化学位移消失应为KBM-303的Si-O-CH3键结经由溶胶-凝胶反应后消失。1H-NMR确认环氧基存在，因此推论KBM-303中的硅烷形成键结。此外，MQP-2样品的重均分子量约为10000。
合成例3(MQP-3)
先将17.5g的硅氧树脂(SQO-299)加入60g的甲苯与15g的乙醇中，于室温下搅拌溶解。之后加入13.8g的羟基封端的硅氧烷化合物(S12)，并加入0.3g的0.5N的NaOH水溶液，在70℃下回流反应16小时以进行溶胶-凝胶反应。S12/SQO-299的摩尔比例为5/1。
接着加入4.1g的环氧基硅烷(Glycidoxypropyltri methoxysilane，购自DowChemical Company的Z-6040)和0.18g的去离子水，并在70℃下回流反应16小时。接着架设转相管，并在100℃下再反应16小时。之后移除溶剂，即得MQP-3样品。Z-6040/SQO-299的摩尔比例为4/1。此外，MQP-3样品的重均分子量约为7300。
合成例4(MQP-4)
将17.5g的硅氧树脂(SQO-299，MW:3000-4000)加入60g的甲苯与15g的乙醇中，于室温下搅拌溶解。之后加入13.8g的羟基封端的硅氧烷化合物(S12)与4.3g的环氧基硅烷(KBM-303)，再加入0.3g的0.5N的NaOH水溶液进行溶胶-凝胶反应，在70℃下回流反应16小时。之后加入0.18g的去离子水与架设转相管，并在100℃下再反应16小时。之后移除溶剂，即得MQP-4样品。S12/SQO-299的摩尔比例为5/1，而KBM-303/SQO-299的摩尔比例为4/1。此外，MQP-4样品的重均分子量约为1300，明显低于合成例1至3的产物的重均分子量。
合成例5(MQP-5)
将17.5g的硅氧树脂(SQO-299，MW:3000-4000)加入60g的甲苯与15g的乙醇中，于室温下搅拌溶解。之后加入27.5g的羟基封端的硅氧烷化合物(S14)与4.3g的环氧基硅烷(KBM-303)，再加入0.3g的0.5N的NaOH水溶液进行溶胶-凝胶反应，在70℃下回流反应16小时。之后加入0.18g的去离子水与架设转相管，并在100℃下再反应16小时。之后移除溶剂，即得MQP-5样品。S14/SQO-299的摩尔比例为5/1，而KBM-303/SQO-299的摩尔比例为4/1。此外，MQP-5样品的重均分子量约为2300，明显低于合成例1至3的产物的重均分子量。
合成例6(MQP-6)
先将17.5g的硅氧树脂(SQO-299)加入60g的甲苯与15g的乙醇中，于室温下搅拌溶解。之后加入5.5g的羟基封端的硅氧烷化合物(S12)，并加入0.3g的0.5N的NaOH水溶液，在70℃下回流反应16小时以进行溶胶-凝胶反应。S12/SQO-299的摩尔比例为2/1。
接着加入4.3g的环氧基硅烷(KBM-303)和0.18g的去离子水，并在70℃下回流反应16小时。接着架设转相管，并在100℃下再反应16小时。之后移除溶剂，即得MQP-6样品。KBM-303/SQO-299的摩尔比例为4/1。此外，MQP-6样品的重均分子量约为4100，明显低于合成例1至3的产物的重均分子量。
合成例7(MQP-7)
先将17.5g的硅氧树脂(SQO-299)加入60g的甲苯与15g的乙醇中，于室温下搅拌溶解。之后加入11g的羟基封端的硅氧烷化合物(S12)，并加入0.3g的0.5N的NaOH水溶液，在70℃下回流反应16小时以进行溶胶-凝胶反应。S12/SQO-299的摩尔比例为4/1。
接着加入4.3g的环氧基硅烷(KBM-303)和0.18g的去离子水，并在70℃下回流反应16小时。接着架设转相管，并在100℃下再反应16小时。之后移除溶剂，即得MQP-7样品。KBM-303/SQO-299的摩尔比例为4/1。此外，MQP-7样品的重均分子量约为6200，略低于合成例1至3的产物的重均分子量。
实施例1
秤取10.9g的脂环族环氧树脂(购自ECLAT的2021P，环氧当量为136)、2.9g的萘系环氧树脂(购自DIC的4032D，环氧当量为143)、0.7g的MQP-1样品、14.9g的酸酐硬化剂(甲基四氢苯酐，MTHPA)、0.9g的促进剂(购自San APRO的U-cat5002)、0.3g的耦合剂(KBM-303)、与0.3g的碳黑(购自Degussa的Lamp 
101)在室温下搅拌混合。
接着添加670g的无机粉体(二氧化硅粉体，d50＝20μm，购自Admatech)并混合，以形成封装材料，其粘度为520Pa·s。将封装材料涂布于芯片上后，加热固化以形成封装膜。封装膜的玻璃转换温度(Tg)为158℃，热膨胀系数为9ppm/℃，25℃下的储存模数为21GPa，且芯片翘曲量小于1mm。未观察到封装材料的流痕，且未观察到芯片上有未填入封装材料的区域，可知封装材料的流动性良好。
实施例2
秤取10.9g的脂环族环氧树脂(2021P)、2.9g的萘系环氧树脂(4032D)、2.1g的MQP-1样品、14.9g的酸酐硬化剂(MTHPA)、0.9g的促进剂(U-cat 5002)、0.3g的耦合剂(KBM-303)、与0.3g的碳黑在室温下搅拌混合。
接着添加670g的二氧化硅粉体(购自Admatech)并混合，以形成封装材料，其粘度为537Pa·s。将封装材料涂布于芯片上后，加热固化以形成封装膜。封装膜的Tg为160℃，热膨胀系数为9ppm/℃，25℃下的储存模数为19GPa，且芯片翘曲量小于1mm。未观察到封装材料的流痕，且未观察到芯片上有未填入封装材料的区域，可知封装材料的流动性良好。
实施例3
秤取10.9g的脂环族环氧树脂(2021P)、2.9g的萘系环氧树脂(4032D)、3.5g的MQP-1样品、14.9g的酸酐硬化剂(MTHPA)、0.9g的促进剂(U-cat 5002)、0.3g的耦合剂(KBM-303)、与0.3g的碳黑在室温下搅拌混合。
接着添加670g的二氧化硅粉体(购自Admatech)并混合，以形成封装材料，其粘度为559Pa·s。将封装材料涂布于芯片上后，加热固化以形成封装膜。封装膜的Tg为161℃，热膨胀系数为9ppm/℃，25℃下的储存模数为18GPa，且芯片翘曲量小于1mm。未观察到封装材料的流痕，且未观察到芯片上有未填入封装材料的区域，可知封装材料的流动性良好。
实施例4
秤取10.9g的脂环族环氧树脂(2021P)、2.9g的萘系环氧树脂(4032D)、0.7g的MQP-3样品、14.9g的酸酐硬化剂(MTHPA)、0.9g的促进剂(U-cat 5002)、0.3g的耦合剂(KBM-303)、与0.3g的碳黑在室温下搅拌混合。
接着添加670g的二氧化硅粉体(购自Admatech)并混合，以形成封装材料，其粘度为528Pa·s。将封装材料涂布于芯片上后，加热固化以形成封装膜。封装膜的Tg为157℃，热膨胀系数为9ppm/℃，25℃下的储存模数为21GPa，且芯片翘曲量小于1mm。未观察到封装材料的流痕，且未观察到芯片上有未填入封装材料的区域，可知封装材料的流动性良好。
实施例5
秤取10.9g的脂环族环氧树脂(2021P)、2.9g的萘系环氧树脂(4032D)、0.7g的MQP-1样品、14.9g的酸酐硬化剂(MTHPA)、0.9g的促进剂(U-cat 5002)、0.3g的耦合剂(KBM-303)、与0.3g的碳黑在室温下搅拌混合。
接着添加300g的无机粉体(二氧化硅粉体，d50＝2μm，购自Admatech)并混合，以形成封装材料，其粘度为540Pa·s。将封装材料涂布于芯片上后，加热固化以形成封装膜。封装膜的Tg为160℃，热膨胀系数为16ppm/℃，25℃下的储存模数为11GPa，且芯片翘曲量小于1mm。未观察到封装材料的流痕，且未观察到芯片上有未填入封装材料的区域，可知封装材料的流动性良好。
实施例6
秤取10.9g的脂环族环氧树脂(2021P)、2.9g的萘系环氧树脂(4032D)、0.7g的MQP-2样品、14.9g的酸酐硬化剂(MTHPA)、0.9g的促进剂(U-cat 5002)、0.3g的耦合剂(KBM-303)、与0.3g的碳黑在室温下搅拌混合。
接着添加670g的二氧化硅粉体(购自Admatech)并混合，以形成封装材料，其粘度为525Pa·s。将封装材料涂布于芯片上后，加热固化以形成封装膜。封装膜的Tg为158℃，热膨胀系数为9ppm/℃，25℃下的储存模数为20GPa，且芯片翘曲量小于1mm。未观察到封装材料的流痕，且未观察到芯片上有未填入封装材料的区域，可知封装材料的流动性良好。
实施例7
秤取10.9g的脂环族环氧树脂(2021P)、2.9g的萘系环氧树脂(4032D)、2.1g的MQP-2样品、14.9g的酸酐硬化剂(MTHPA)、0.9g的促进剂(U-cat 5002)、0.3g的耦合剂(KBM-303)、与0.3g的碳黑在室温下搅拌混合。
接着添加670g的二氧化硅粉体(购自Admatech)并混合，以形成封装材料，其粘度为548Pa·s。将封装材料涂布于芯片上后，加热固化以形成封装膜。封装膜的Tg为156℃，热膨胀系数为9ppm/℃，25℃下的储存模数为18GPa，且芯片翘曲量小于1mm。未观察到封装材料的流痕，且未观察到芯片上有未填入封装材料的区域，可知封装材料的流动性良好。
实施例8
秤取10.9g的脂环族环氧树脂(2021P)、2.9g的萘系环氧树脂(4032D)、3.5g的MQP-2样品、14.9g的酸酐硬化剂(MTHPA)、0.9g的促进剂(U-cat 5002)、0.3g的耦合剂(KBM-303)、与0.3g的碳黑在室温下搅拌混合。
接着添加670g的二氧化硅粉体(购自Admatech)并混合，以形成封装材料，其粘度为563Pa·s。将封装材料涂布于芯片上后，加热固化以形成封装膜。封装膜的Tg为157℃，热膨胀系数为9ppm/℃，25℃下的储存模数为18GPa，且芯片翘曲量小于1mm。未观察到封装材料的流痕，且未观察到芯片上有未填入封装材料的区域，可知封装材料的流动性良好。
比较例1
秤取10.9g的脂环族环氧树脂(2021P)、2.9g的萘系环氧树脂(4032D)、14.9g的酸酐硬化剂(MTHPA)、0.9g的促进剂(U-cat 5002)、0.3g的耦合剂(KBM-303)、与0.3g的碳黑在室温下搅拌混合。
接着添加670g的二氧化硅粉体(购自Admatech)并混合，以形成封装材料，其粘度为480Pa·s。将封装材料涂布于芯片上后，加热固化以形成封装膜。封装膜的Tg为161℃，热膨胀系数为10ppm/℃，25℃下的储存模数为25GPa，且芯片翘曲量为3mm。未观察到封装材料的流痕，且未观察到芯片上有未填入封装材料的区域，可知封装材料的流动性良好。
比较例2
秤取10.9g的脂环族环氧树脂(2021P)、2.9g的萘系环氧树脂(4032D)、0.53g的MQP-1样品、14.9g的酸酐硬化剂(MTHPA)、0.9g的促进剂(U-cat 5002)、0.3g的耦合剂(KBM-303)、与0.3g的碳黑在室温下搅拌混合。
接着添加670g的二氧化硅粉体(购自Admatech)并混合，以形成封装材料，其粘度为514Pa·s。将封装材料涂布于芯片上后，加热固化以形成封装膜。封装膜的Tg为159℃，热膨胀系数为9ppm/℃，25℃下的储存模数为22GPa，且芯片翘曲量为1.5mm。未观察到封装材料的流痕，且未观察到芯片上有未填入封装材料的区域，可知封装材料的流动性良好。
比较例3
秤取10.9g的脂环族环氧树脂(2021P)、2.9g的萘系环氧树脂(4032D)、3.85g的MQP-1样品、14.9g的酸酐硬化剂(MTHPA)、0.9g的促进剂(U-cat 5002)、0.3g的耦合剂(KBM-303)、与0.3g的碳黑在室温下搅拌混合。
接着添加670g的二氧化硅粉体(购自Admatech)并混合，以形成封装材料，其粘度为681Pa·s。将封装材料涂布于芯片上后，加热固化以形成封装膜。封装膜的Tg为161℃，热膨胀系数为9ppm/℃，25℃下的储存模数为18GPa，且芯片翘曲量小于1mm。观察到封装材料的流痕，且观察到芯片上有未填入封装材料的区域，可知封装材料的流动性不良。
比较例4
秤取10.9g的脂环族环氧树脂(2021P)、2.9g的萘系环氧树脂(4032D)、0.53g的MQP-2样品、14.9g的酸酐硬化剂(MTHPA)、0.9g的促进剂(U-cat 5002)、0.3g的耦合剂(KBM-303)、与0.3g的碳黑在室温下搅拌混合。
接着添加670g的二氧化硅粉体(购自Admatech)并混合，以形成封装材料，其粘度为525Pa·s。将封装材料涂布于芯片上后，加热固化以形成封装膜。封装膜的Tg为158℃，热膨胀系数为9ppm/℃，25℃下的储存模数为21GPa，且芯片翘曲量为1.5mm。未观察到封装材料的流痕，且未观察到芯片上有未填入封装材料的区域，可知封装材料的流动性良好。
比较例5
秤取10.9g的脂环族环氧树脂(2021P)、2.9g的萘系环氧树脂(4032D)、3.85g的MQP-2样品、14.9g的酸酐硬化剂(MTHPA)、0.9g的促进剂(U-cat 5002)、0.3g的耦合剂(KBM-303)、与0.3g的碳黑在室温下搅拌混合。
接着添加670g的二氧化硅粉体(购自Admatech)并混合，以形成封装材料，其粘度为710Pa·s。将封装材料涂布于芯片上后，加热固化以形成封装膜。封装膜的Tg为162℃，热膨胀系数为9ppm/℃，25℃下的储存模数为18GPa，且芯片翘曲量小于1mm。观察到封装材料的流痕，且观察到芯片上有未填入封装材料的区域，可知封装材料的流动性不良。
比较例6
秤取10.9g的脂环族环氧树脂(2021P)、2.9g的萘系环氧树脂(4032D)、0.7g的MQP-4样品、14.9g的酸酐硬化剂(MTHPA)、0.9g的促进剂(U-cat 5002)、0.3g的耦合剂(KBM-303)、与0.3g的碳黑在室温下搅拌混合。
接着添加670g的二氧化硅粉体(购自Admatech)并混合，以形成封装材料，其粘度为491Pa·s。将封装材料涂布于芯片上后，加热固化以形成封装膜。封装膜的Tg为160℃，热膨胀系数为9ppm/℃，25℃下的储存模数为24GPa，且芯片翘曲量为2mm。观察到封装材料的流痕，且观察到芯片上有未填入封装材料的区域，可知封装材料的流动性不良。
比较例7
秤取10.9g的脂环族环氧树脂(2021P)、2.9g的萘系环氧树脂(4032D)、0.7g的MQP-5样品、14.9g的酸酐硬化剂(MTHPA)、0.9g的促进剂(U-cat 5002)、0.3g的耦合剂(KBM-303)、与0.3g的碳黑在室温下搅拌混合。
接着添加670g的二氧化硅粉体(购自Admatech)并混合，以形成封装材料，其粘度为512Pa·s。将封装材料涂布于芯片上后，加热固化以形成封装膜。封装膜的Tg为159℃，热膨胀系数为9ppm/℃，25℃下的储存模数为24GPa，且芯片翘曲量为2.5mm。未观察到封装材料的流痕，且未观察到芯片上有未填入封装材料的区域，可知封装材料的流动性良好。
比较例8
秤取10.9g的脂环族环氧树脂(2021P)、2.9g的萘系环氧树脂(4032D)、0.7g的MQP-6样品、14.9g的酸酐硬化剂(MTHPA)、0.9g的促进剂(U-cat 5002)、0.3g的耦合剂(KBM-303)、与0.3g的碳黑在室温下搅拌混合。
接着添加670g的二氧化硅粉体(购自Admatech)并混合，以形成封装材料，其粘度为502Pa·s。将封装材料涂布于芯片上后，加热固化以形成封装膜。封装膜的Tg为159℃，热膨胀系数为9ppm/℃，25℃下的储存模数为21GPa，且芯片翘曲量为2mm。观察到封装材料的流痕，且观察到芯片上有未填入封装材料的区域，可知封装材料的流动性不良。
比较例9
秤取10.9g的脂环族环氧树脂(2021P)、2.9g的萘系环氧树脂(4032D)、0.7g的MQP-7样品、14.9g的酸酐硬化剂(MTHPA)、0.9g的促进剂(U-cat 5002)、0.3g的耦合剂(KBM-303)、与0.3g的碳黑在室温下搅拌混合。
接着添加670g的二氧化硅粉体(购自Admatech)并混合，以形成封装材料，其粘度为518Pa·s。将封装材料涂布于芯片上后，加热固化以形成封装膜。封装膜的Tg为159℃，热膨胀系数为9ppm/℃，25℃下的储存模数为21GPa，且芯片翘曲量为1.5mm。观察到封装材料的流痕，且观察到芯片上有未填入封装材料的区域，可知封装材料的流动性不良。
虽然本揭露已以数个较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本揭露，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本揭露的精神和范围内，当可作任意的更动与润饰，因此本揭露的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (16)
1.一种具环氧基的硅氧烷改质树脂，是由：
羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂反应后，接着与环氧基硅烷反应而成，
其中该羟基封端的硅氧烷化合物与该硅氧树脂的摩尔比例为5:1至10:1，且该环氧基硅烷与该硅氧树脂的摩尔比例为2:1至4:1。
2.如权利要求1的具环氧基的硅氧烷改质树脂，其中该羟基封端的硅氧烷化合物的化学结构为
其中每一R1各自为C1-5的烷基或
每一R2各自为C1-5的烷基，n是5-20，且o是5-20。
3.如权利要求1的具环氧基的硅氧烷改质树脂，其中该硅氧树脂的化学式为R3 3SiO4/ 2SiO3/2SiOH，其中R3是C1-6的烷基或苯基。
4.如权利要求1的具环氧基的硅氧烷改质树脂，其中该环氧基硅烷的结构为
其中R4为C1-5的烷撑基，而每一R5各自为C1-5的烷基。
5.如权利要求1的具环氧基的硅氧烷改质树脂，其重量平均分子量为7000至10000。
6.一种封装材料，包含：
(a)1重量份的具环氧基的硅氧烷改质树脂；
(b)3至30重量份的环氧树脂；
(c)3至30重量份的酸酐硬化剂；以及
(d)50至500重量份的无机粉体，
其中(a)具环氧基的硅氧烷改质树脂是由羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂反应后，接着与环氧基硅烷反应而成，
其中该羟基封端的硅氧烷化合物与该硅氧树脂的摩尔比例为5:1至10:1，且该环氧基硅烷与该硅氧树脂的摩尔比例为2:1至4:1。
7.如权利要求6的封装材料，其中(b)环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、脂环族环氧树脂、酚醛树脂(novolac)、萘系环氧树脂、或上述的组合。
8.如权利要求6的封装材料，其中(c)酸酐硬化剂为甲基六氢苯酐、甲基四氢苯酐、六氢苯酐、二苯酮四酸二酐、或上述的组合。
9.如权利要求6的封装材料，其中(d)无机粉体为次微米至微米等级的二氧化硅粉体或氧化铝粉体。
10.如权利要求6的封装材料，更包括(e)0.2至2重量份的促进剂。
11.如权利要求10的封装材料，其中(e)促进剂为2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、三乙基胺、三苯基膦、或上述的组合。
12.如权利要求6的封装材料，更包括(f)0.1至0.8重量份的耦合剂。
13.如权利要求12的封装材料，其中(f)耦合剂为缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基[2-(7-氧杂双环[4.1.0]庚-3-基)乙基]硅烷、或上述的组合。
14.一种封装结构，包括：
芯片；以及
封装膜，覆盖该芯片，
其中该封装膜是由封装材料固化而成，
其中该封装材料包含：
(a)1重量份的具环氧基的硅氧烷改质树脂；
(b)3至30重量份的环氧树脂；
(c)3至30重量份的酸酐硬化剂；以及
(d)50至500重量份的无机粉体，
其中(a)具环氧基的硅氧烷改质树脂是由羟基封端的硅氧烷化合物与硅氧树脂反应后，接着与环氧基硅烷反应而成，
其中该羟基封端的硅氧烷化合物与该硅氧树脂的摩尔比例为5:1至10:1，且该环氧基硅烷与该硅氧树脂的摩尔比例为2:1至4:1。
15.如权利要求14的封装结构，其中该封装材料更包括(e)0.2至2重量份的促进剂。
16.如权利要求14的封装结构，其中该封装材料更包括(f)0.1至0.8重量份的耦合剂。
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