传统环氧阻燃材料发展面对巨大挑战

　　环氧树脂复合物主要由环氧树脂、交联固化剂、固化促进剂以及添加剂等组成，它具有许多突出的特性，如较好的热稳定性、绝缘性、粘附性、良好的力学性能、优良的成型工艺性能以及较低的成本等，广泛应用于电子元器件的粘接、封装以及印制线路板制作等领域，进而成为目前最为重要的电子化学材料之一。据中国环氧树脂行业协会专家介绍， 环氧树脂复合物按照使用领域的不同可以分为环氧塑封料(EMC)、PWBs基体材料、电子元件的粘接材料(导电胶、导热胶、贴片胶)等多种类型。近年来随着先进微电子技术的不断发展以及全球范围内环境保护呼声的日益高涨，对于环境友好型环氧树脂复合物的需求越来越高，传统环氧复合物在诸多方面面临着巨大的挑战。

　　首先是来自阻燃方面的挑战。目前所使用的阻燃剂绝大多数是卤素衍生物或含锑阻燃剂等，卤系阻燃剂的存在会导致很多问题，例如当其燃烧时会产生对人体和环境危害的有毒气体，如二嗯英(dioxin)、苯并呋喃(benzofuran)等，这些有毒气体可能引起人体新陈代谢失常，从而造成紧张、失眠、头痛、眼疾、动脉硬化、肝脏肿瘤等病状，动物实验发现会导致癌症；另一方面处理或回收这些含卤废料也相当困难。因此含卤阻燃剂的使用受到了很大限制。欧盟早在2000年6月就已完成了电气及电子设备废弃物处理法第5版修正草案，对无卤环保电子材料加以规范，明确规定多溴联苯(PBB)以及多溴联苯醚(PBDE)等化学物质2008年1月1日禁止使用。

　　来自无铅焊料的挑战同样不容忽视。自然界中的酸雨会把焊锡中的含铅材质溶解出来，经由食物及饮水铅会在人体内积累，引起重金属污染、进而危害到人体健康。因此含铅助剂也成为欧盟WEEE严禁使用的品种。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家称，所以在符合环保需求下，无铅焊料的开发已成为必然趋势。目前开发的无铅焊料的熔点相对较高，因此再流焊峰值温度也从目前含铅焊料的230～245℃升高到250～265℃。再有就是来自封装工艺的挑，近年来半导体封装技术领域内正经历着2次重大变革，并蕴藏着第3次变革。第1次变革出现在20世纪70年代初期，其典型特征在于封装形式从插入式(如DIP)向表面贴装式(如QFP)转变；第2次变革出现在20世纪90年代中期，其典型特征在于从四边引脚型表面贴装(如QFP)，向平面阵列型表面贴装(如BGA)的转变。

　　而出现于21世纪初期的第3次变革已初露端倪，其以芯片尺寸封装(CSP)、三维叠层封装以及全硅圆片型封装为典型特征。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，在这3次变革过程中，封装材料所扮演的角色将越来越重要，其已被视为挖掘集成电路极限(最优)性能的决定性因素。新型封装技术的发展对于环氧塑封料提出了如下基本性能要求：高耐热性、低吸潮性、低应力以及低成本。同许多其它有机高分子材料一样，环氧树脂也易于燃烧，因此在使用过程中通常都要加入阻燃剂——中国环氧树脂行业协会专家表示，传统环氧塑封料很难同时满足上述要求，因此研制开发高性能环氧塑封料已势在必行。