本发明涉及半导体器件，尤其涉及一种封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料及其制备方法。
背景技术：
1、环氧塑封料是一种电子封装材料，主要应用于半导体芯片的封装保护。环氧塑封料以其成本低、可靠性高及封装效率高等特点成为最常见的封装材料之一。但是随着科学技术的不断发展，芯片功能集成化、高功率化以及芯片封装的小型化对封装材料的性能提出了更高的要求。随着芯片工作的功率增高、产热量增大，其产生的热量也随之增加，如果产生热量不及时散发出去，极易导致芯片被破坏，造成产品可靠性下降。
2、目前，导热界面材料一般由聚合物复合导热填料制备而成，其导热机理最主流的理论为导热通路学说。一般来说，大多数高分子内无自由电子存在，分子运动困难，热传导主要依靠晶格振动，但高分子聚合物大部分是非晶部分，这极大限制了分子内部的热传导，而填充型导热高分子复合材料由于其中添加了高导热系数的填料，填补了高分子聚合物内部热传导效率低的缺憾。填充型导热复合材料的导热系数提高主要依靠在低导热性能树脂中添加高导热的填料，依据导热通路理论，在填料量降低时，填料虽然可以在树脂中均匀分散，但填料颗粒之间仍是导热性能差的树脂基体，填料之间不能形成良好的导热通路，对复合材料的导热性能提升不大；一旦导热填料的添加量超过临界值，填料在树脂基体中互相接触，形成内部导热通路，复合材料导热性能会快速增加。同时，如果仅采用同一粒度的球形导热填料，其球体之间仍然存在较多空隙被低导热系数的树脂基体所占据，无法使复合材料导热系数的进一步提高，故而采取两种或多种不同粒度导热填料进行搭配使用，成为提高复合材料导热系数的最佳选择。
3、现有技术中，大多采用角形结晶硅粉或球形氧化铝作为导热填料，同时通过不断提升其填料量或选用不同几何特性的填料来达到提升导热系数的目的，但一方面，角形结晶硅粉棱角多、硬度大对混炼设备磨损性大，将设备中铁杂质引入塑封料中对电绝缘性能产生不良影响，同时高填料量势必会对塑封料加工性能及封装性能产生不利的影响，高填料量会导致其粘度增大，流动性变差，甚至会对芯片表面金丝造成冲击导致断裂，另一方面来说，角形结晶硅粉或球形氧化铝作为导热填料，即便将填料量增加至88%~92%，其热导率也仅能提升至2～4w/m·k，仍不足以满足目前高功率器件的热导率要求。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提供一种封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料；本发明的第二个目的在于提供一种封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料的制备方法。
2、为了实现第一个目的，本发明所采取的技术方案为：
3、一种封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料，其组成成分及各组分的质量百分比如下：
4、环氧树脂，3%~15%；
5、固化剂，1.5%~10%；
6、导热填料，70%~94%；
7、固化促进剂，0.05%~3%；
8、脱模剂，0.05%~2%；
9、应力释放剂，0.02%~1%；
10、硅烷偶联剂，0.1%~3%；
11、着色剂，0.02%~1%；
12、阻燃剂，0.05%~3%；
13、离子捕捉剂，0.05%~3%；
14、其中，所述导热填料由不同粒径的改性的球形氮化铝组成。
15、进一步地，所述球形氮化铝的粒度范围为0.5μm-40μm。
16、进一步地，所述环氧树脂为邻甲酚醛环氧树脂、环戊二烯环氧树脂和芳香族环氧树脂中的至少一种。
17、进一步地，所述固化剂为酚醛树脂类固化剂；所述固化剂促进剂为咪唑类促进剂、有机磷及其衍生物促进剂、双环脒及其衍生物促进剂中的至少一种。
18、进一步地，所述脱模剂为巴西棕榈蜡、蒙旦蜡和氧化聚乙烯蜡中的至少一种。
19、进一步地，所述应力释放剂为环氧化硅油和环氧化聚丁二烯中的至少一种。
20、进一步地，所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、n-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅烷和3-巯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
21、进一步地，所述阻燃剂为氢氧化铝、硼酸锌、三聚氰胺氰尿酸盐和有机磷系阻燃剂中的至少一种；
22、所述离子捕捉剂为水滑石。
23、为了实现第二个目的，本发明所采取的技术方案为：
24、一种封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料的制备方法，用于制备上述任一项所述的封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料，包括以下步骤：
25、s100、按照组成成分和各组分的质量百分比称取固化剂、固化促进剂、阻燃剂、脱模剂、离子捕捉剂，并将所称取的组分进行分散，分散1h～2h，得到混合物ⅰ；
26、s200、将改性的球形氮化铝填料、硅烷偶联剂、应力释放剂和着色剂混合均匀，得到混合物ⅱ；
27、s300、将混合物ⅰ、混合物ⅱ及环氧树脂混合均匀后，得到环氧塑封料混合物；
28、s400、将环氧塑封料混合物通过50℃～100℃双螺杆挤出机挤出得到高热导率环氧塑封料。
29、进一步地，其中s200步骤中，改性的球形氮化铝导热填料通过以下步骤制备：
30、s201、将球形氮化铝加入高速混合锅中，搅拌同时升温至20℃～40℃，利用喷雾设备将去离子水分批次加入高速混合锅内，利用负压设备收集水解产生的氨气并检测，球形氮化铝水解率在1%~10%范围内时，停止加入去离子水；
31、s202、将正硅酸乙酯利用喷雾设备加入高速混合锅，添加量为球形氮化铝质量份的0.2%~5%，利用正硅酸乙酯包覆氮化铝，得到改性的球形氮化铝填料。
32、本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
33、本发明提供的一种封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料，其配方组成中采用改性的球形氮化铝作为导热填料，该导热填料具有高本征导热性能，其热导率高，通过搭配不同粒度氮化铝粉体形成良好导热通路，热导率达到6w/m·k及以上；选取球形氮化铝取代常用的角形结晶硅粉作为导热填料，降低了角型填料在制作过程中对设备的磨损，延长了机器的使用寿命，同时降低了生产过程中的金属杂质，提高了塑封料的电性能，使得产品更适配高功率器件，提高了功率器件的可靠性。
34、同时，本发明还提供了一种封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料的制备方法，该制备方法中采用球磨混合的方式将固化剂、固化促进剂、脱模剂、增韧剂等进行分散处理，该分散方法能够达到与现有技术同样分散效果，但降低了能源消耗，节约了生产成本。
35、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
1.一种封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料，其特征在于，其组成成分及各组成成分的质量百分比如下：
2.如权利要求1所述的封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料，其特征在于，所述球形氮化铝的粒度范围为0.5μm-40μm。
3.如权利要求1所述的封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料，其特征在于，所述环氧树脂为邻甲酚醛环氧树脂、环戊二烯环氧树脂和芳香族环氧树脂中的至少一种。
4.如权利要求1所述的封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料，其特征在于，所述固化剂为酚醛树脂类固化剂；所述固化剂促进剂为咪唑类促进剂、有机磷及其衍生物促进剂、双环脒及其衍生物促进剂中的至少一种。
5.如权利要求1所述的封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料，其特征在于，所述脱模剂为巴西棕榈蜡、蒙旦蜡和氧化聚乙烯蜡中的至少一种。
6.如权利要求1所述的封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料，其特征在于，所述应力释放剂为环氧化硅油和环氧化聚丁二烯中的至少一种。
7.如权利要求1所述的封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、n-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅烷和3-巯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
8.如权利要求1所述的封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料，其特征在于，所述阻燃剂为氢氧化铝、硼酸锌、三聚氰胺氰尿酸盐和有机磷系阻燃剂中的至少一种；
9.一种封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至8任一项所述的封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料，包括以下步骤：
10.如权利要求9所述的封装高功率器件用的高热导率的环氧塑封料的制备方法，其特征在于，其中s200步骤中，改性的球形氮化铝导热填料通过以下步骤制备：
