高速发展的信息技术对半导体器件的可靠性要求越来越高,因而对封装材料的要求也更高。环氧模塑料作为当前在全球范围内应用较为广泛的一种半导体电子塑料封装材料,在低应力、低吸湿性、使用可靠性等方面还存在一些不足。本文基于汉高华威电子有限公司现有的低吸水性、低应力的环氧模塑料研发平台,采用不同粘结促进剂对环氧模塑料进行了改性研究,探讨了醒料工艺的优化、封装过程中气孔缺陷的解决,并综合分析了环氧模塑料封装过程容易产生的缺陷,提出了针对性的解决方案。(1)实验采用环氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、氨基咪唑等促进剂制备了系列环氧模塑料,考察了不同促进剂对凝胶化时间(GT)、螺旋流动长度(SF)、粘度、线膨胀系数、粘结力等性能指标的影响,实验发现氨基咪唑能更好地起到催化剂的作用,加速了环氧树脂和固化剂的反应,减低了EMC的流动长度;四种粘接促进剂对EMC产品的操作性能影响很小。(2)实验考察了空气露点对环氧模塑料醒料工艺的影响,发现露点随空气温度、湿度变化而显著变化;相同温度的环境,湿度越大,相应露点也越高;当模压环境温度为30℃,湿度为60%RH,露点为21.3℃;由此确定醒料场所温度为25℃,并推荐醒料时间一般为24hrs,以保证醒料充分。(3)实验采用裸Cu框架、引脚镀Ag框架和引脚镀Ni框架等三种金属框架,研究了添加四种粘结促进剂的EMC分别在Cu、Ag、Ni金属界面的分层情况。实验发现,四种粘接促进剂都能在不同程度上提高环氧模塑料对Cu和Ag的粘结力。在裸Cu引线框架上,不添加和添加粘接促进剂的EMC均不会分层;在镀Ag引线框架上,添加了氨基硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、氨基咪唑的EMC对Ag的粘结力有明显改善,未发现分层现象;在镀Ni引线框架上,只有添加了氨基咪唑的EMC能有效提高了EMC对Ni的粘结力。,(4)在对环氧模塑料封装产品的气孔研究中,实验从打饼密度、原材料携带气体、反应生成的气体、填料流变性能与气孔关系、硅微粉粒径及分布与气孔关系等方面探讨了对气孔的影响,发现要解决EMC封装后的气孔问题,主要是解决如何避免纳米硅微粉的团聚问题,并提出在EMC封装模压过程中均匀的释放气体,使气孔在每个原位上变成纳米级分散的微孔才是解决气孔问题的根本方法。(5)论文还从未完全充填、气孔形成、分层、粘模、模具玷污、溢料等方面综合分析了环氧模塑料封装过程容易产生的缺陷,并提出了针对性的解决方案。通过本论文的研究,环氧模塑料的基本性能指标和对常用金属框架基材的粘结力等均得到一定提升,也为客户端出现的一些缺陷问题找寻到了一些的解决方案,确立了一款新的改进版本产品G5-imp,成功地为企业取得了较高的回报,也为进一步开发高可靠性的环氧模塑料电子封装材料奠定了良好的基础。