一种流动型芯片级底部填充胶及其制备方法技术

本发明专利技术属于填充胶制备技术领域，尤其涉及一种流动型芯片级底部填充胶及其制备方法。本发明专利技术制得的芯片级底部填充胶，不采用任何种类的稀释剂并具有流动速度快、可靠性高、热膨胀系数低、弯曲模量高、吸湿性低等特点，润湿分散剂的加入有效的降低黏度，增加流动速度的作用显著，更加有效的使得填料分散均匀，保证了封装元器件的可靠性。

Mobile chip level underfill adhesive and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of the filling glue preparation, in particular to a flow type chip level underfill adhesive and a preparation method thereof. At the bottom of the prepared chip underfill, without using any kind of diluent and flowing speed, high reliability, low thermal expansion coefficient, high flexural modulus, low hygroscopicity, wetting and dispersing agent can effectively reduce the viscosity, increase the flow speed for significantly more effective, the dispersion of filler uniform, to ensure the reliability of packaging components.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于填充胶制备
，尤其涉及一种流动型芯片级底部填充胶及其制备方法。
技术介绍
随着电子封装产业日新月异的发展，对电子封装材料也提出了更加苛刻的要求。由于硅材料制成的芯片热膨胀系数远低于基板，为了保护芯片、锡球和焊点并增强芯片的可靠性，底部填充胶被广泛应用于电子封装材料。底部填充胶通常选用环氧树脂体系为材料，它具有韧性高、耐腐蚀、粘性高及绝缘性好等优良性能。但是目前大部分底部填充胶都存在脆性大、可靠性低、内应力大、耐热性差、耐湿气性差等缺点，仅能满足二级封装要求。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的不足，提供一种流动型芯片级底部填充胶及其制备方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种流动型芯片级底部填充胶，其组分按如下重量份组成：环氧树脂18份～30份、增韧剂1份～3份、润湿分散剂0.1份～1份、偶联剂0.1份～1份、炭黑0.1份～0.5份、填料50份～70份和固化剂8份～15份。进一步，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、多环芳香族环氧树脂、酚醛型环氧树脂中的两种以上混合。更进一步，所述的双酚A型环氧树脂为E51、E44或EPON825；所述的双酚F型环氧树脂为EPIKOTE862或EPIKOTE983U；所述的多环芳香族环氧树脂为EPICLONHP4700、EPICLONHP4500或EPICLONHP4032；所述的酚醛型环氧树脂为DEN431、DEN438或DEN439。采用上述进一步方案的有益效果是，选择不同类型的环氧树脂配合，可以更有效的发挥各种环氧树脂的优点，使得热稳定性、热膨胀系数等达到一个平衡点，从而得到优异的综合性能。进一步，所述的增韧剂为液体端羧基丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、二甲基乙烯硅橡胶、甲基苯基乙烯硅橡胶或甲基二苯基乙烯硅橡胶。采用上述进一步方案的有益效果是，增韧剂的加入可以调节固化物的韧性，有效的增加弹性模量，降低热膨胀系数，满足抗冲击的要求。进一步，所述的润湿分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚。采用上述进一步方案的有益效果是，润湿分散剂的加入有效的降低体系黏度，增加体系流动润湿性。进一步，所述的偶联剂为β－(3，4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ－缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷或γ－巯基丙基三甲氧基硅烷的一种或两种以上混合。进一步，所述的炭黑为高色素炭黑。进一步，所述的填料为粒径小于15μm且平均粒径为1.5μm～7.5μm的球形硅微粉。采用上述进一步方案的有益效果是，硅微粉最大粒径15μm且平均粒径在1.5μm～7.5μm之间，保证小间隙芯片能快速良好的填充，选取球形硅微粉，使得树脂和填料的流动性达到一致。进一步，所述的固化剂为改性胺类化合物或酸酐类化合物。更进一步，所述的改性胺类化合物为改性芳香胺、改性聚酰胺或改性双氰胺；所述的酸酐类化合物为四氢苯酐、六氢苯酐、甲基四氢苯酐或甲基六氢苯酐。本专利技术的第二个目的在于提供一种流动型芯片级底部填充胶的制备方法，步骤如下：(1)称取环氧树脂18份～30份和炭黑0.1份～0.5份，投入反应釜中搅拌0.5～1h，混合均匀后，研磨后投入反应釜中；(2)称取增韧剂1份～3份、润湿分散剂0.1份～1份和偶联剂0.1份～1份，将其投入反应釜中搅拌1～2h，混合均匀；(3)称取填料50份～70份，将其投入反应釜中搅拌2～4小时，混合均匀，经研磨后再投入反应釜中，温度控制在40～80℃，静置3～8h；(4)温度控制在20～25℃，称取固化剂8份～15份，将其投入反应釜中抽真空搅拌1～2h，混合均匀，即得填充胶。进一步，步骤(1)-(3)中的搅拌转速为1000rpm；步骤(4)中的搅拌转速为300rpm。采用上述进一步方案的有益效果是，步骤(4)中在加入固化剂后降低搅拌速度，能够降低搅拌产生的热量。进一步，步骤(3)中的填料在反应釜中与其他原料混合均匀后，经过三辊研磨机研磨后再加入反应釜中，在40～80℃静置。采用上述进一步方案的有益效果是，高温条件有利于树脂和填料充分润湿分散。进一步，步骤(4)中抽真空的真空度小于-0.095MPa，反应釜泄压时需通入氮气保护。本专利技术的有益效果是：本专利技术制得的芯片级底部填充胶，不采用任何种类的稀释剂并具有流动速度快、可靠性高、热膨胀系数低、弯曲模量高、吸湿性低等特点，润湿分散剂的加入有效的降低黏度，增加流动速度的作用显著，更加有效的使得填料分散均匀，保证了封装元器件的可靠性。具体实施方式以下结合实例对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。通过实施例和比较例进一步说明本专利技术。对下述实施例和比较例得到的产品进行测试，分别测试其黏度、流动性能、吸水率、固化性能、热膨胀系数、弹性模量、剪切强度七个性能指标。黏度测试，使用美国TA公司流变仪，转速1.5s-1，温度25℃，单位Pa·s。流动性能测试，由间隙片和盖玻片、载玻片组成间隙为50μm(模拟封装元器件间隙)的装置，在100℃时测试产品流动10mm所需时间，单位s。吸水率测试，使用饱和蒸汽测试(PCT)，温度121℃，湿度100％R.H.，时间20h。固化性能测试，使用示差扫描量热法(DSC)，恒温150℃产品完全固化所需的固化时间，单位min。热膨胀系数测试(CTE)，依据美国ASTMD696标准，使用热机械分析法(TMA)测试，单位μm/m℃。弹性模量测试，依据美国ASTME1142标准，使用动态力学分析仪(DMA)测试，单位GPa。剪切强度测试，固化条件为150℃下固化90min，依据中国GB/T7124-1986测试方法，测量AL/AL剪切强度，单位MPa。实施例1一种流动型芯片级底部填充胶的制备方法，步骤如下：(1)称取双酚A型环氧树脂E5180g、酚醛型环氧树脂DEN431100g和炭黑5g，投入反应釜中以1000rpm的速度搅拌0.5～1h，混合均匀后，研磨后投入反应釜中；(2)称取液体端羧基丁腈橡胶20g、脂肪醇聚氧乙烯醚10g和γ－巯基丙基三甲氧基硅烷5g，将其投入反应釜中以1000rpm的速度搅拌1～2h，混合均匀；(3)称取平均粒径7.5μm的硅微粉700g，将其投入反应釜中以1000rpm的速度搅拌2～4小时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流动型芯片级底部填充胶，其特征在于，其组分按如下重量份组成：环氧树脂18份～30份、增韧剂1份～3份、润湿分散剂0.1份～1份、偶联剂0.1份～1份、炭黑0.1份～0.5份、填料50份～70份和固化剂8份～15份。

【技术特征摘要】
1.一种流动型芯片级底部填充胶，其特征在于，其组分按如下重量份
组成：环氧树脂18份～30份、增韧剂1份～3份、润湿分散剂0.1份～1份、
偶联剂0.1份～1份、炭黑0.1份～0.5份、填料50份～70份和固化剂8份～
15份。
2.根据权利要求1所述的填充胶，其特征在于，所述的环氧树脂为双
酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、多环芳香族环氧树脂、酚醛型环氧树
脂中的两种以上混合。
3.根据权利要求2所述的填充胶，其特征在于，所述的双酚A型环氧
树脂为E51、E44或EPON825；所述的双酚F型环氧树脂为EPIKOTE862
或EPIKOTE983U；所述的多环芳香族环氧树脂为EPICLONHP4700、
EPICLONHP4500或EPICLONHP4032；所述的酚醛型环氧树脂为DEN431、
DEN438或DEN439。
4.根据权利要求1所述的填充胶，其特征在于，所述的增韧剂为液体
端羧基丁腈橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、二甲基乙烯硅橡胶、甲基苯基乙烯硅
橡胶或甲基二苯基乙烯硅橡胶；
所述的润湿分散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚或烷基酚聚
氧乙烯醚；
所述的偶联剂为β－(3，4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ－缩水甘
油氧基丙基三甲氧基硅烷或γ－巯基丙基三甲氧基硅烷的一种或两种以上混
合；
所述的炭黑为高色素炭黑；
所述的填料为粒径小于1...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫善涛，王建斌，陈田安，解海华，
申请(专利权)人：烟台德邦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37