本发明专利技术涉及一种底部填充胶，其包含填料、环氧树脂、固化剂和助剂，所述填料具有核-壳结构，其中，内核为二氧化硅球形颗粒，外壳为由含有氨基或环氧基官能团的聚合物构成的包覆层。因在二氧化硅球形颗粒的表面设置了由含有氨基或环氧基官能团的聚合物构成的包覆层，促使本发明专利技术的底部填充胶具有低粘度、低热膨胀系数，同时适用期长。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种底部填充胶，尤其涉及一种低粘度、低热膨胀系数的底部填充胶；本专利技术还涉及一种底部填充胶的制备方法，属于胶黏剂领域。
技术介绍
底部填充胶是一种液相胶黏剂，通常为高填充二氧化硅的环氧树脂基复合材料。底部填充胶是倒装芯片封装技术中的关键材料，用以分散焊球上由于芯片和聚合物基板之间热膨胀系数不匹配产生的内应力，以保护焊球，从而提高封装器件的可靠性和使用寿命。底部填充胶应具备与焊球相匹配的热膨胀系数、较低的粘度、长的适用寿命、好的粘接性以及优异的机械性能。而这些性能与填料的尺寸、尺寸分布、形貌、填充量，尤其是其表面化学性质密切相关。另外，随着电子产品向着高集成度、便携式方向发展，倒装芯片技术中焊球的排布越来越密集，体积越来越小，使得传统底部填充胶中使用的数十微米尺寸的二氧化硅颗粒在这种高密度、窄间距的倒装芯片施胶过程中易造成堵塞、孔洞和点胶不均匀等诸多问题。因此，较小尺寸的二氧化硅颗粒替代传统的数十微米尺寸的二氧化硅颗粒作为底部填充胶的填料已成为一种不可避免的发展趋势。然而，由于氧化硅尺寸减小时会带来高的比表面积以及其与环氧树脂基底较差的相容性，往往导致底部填充胶的粘度剧增，适用期变短。因此，粘度问题已成为目前小尺寸二氧化硅在底部填充胶中应用的关键问题和首要问题。
技术实现思路
本专利技术目的之一是提供一种底部填充胶，其具有低粘度、低热膨胀系数，并且适用期长。本专利技术目的之二是提供一种底部填充胶的制备方法，其操作简单、易于实现，由本制备方法制备的底部填充胶具有低粘度、低热膨胀系数，并且适用期长。本专利技术所述的底部填充胶，包含填料、环氧树脂、固化剂和助剂，所述填料具有核-壳结构，其中，内核为二氧化硅球形颗粒，外壳为由含有氨基或环氧基官能团的聚合物构成的包覆层。优选的，所述内核为单分散二氧化硅球形颗粒。优选的，所述二氧化硅球形颗粒的粒径为50～5000nm，优选为50～4000nm，进一步优选为100～3000nm，更进一步优选为500～1500nm。所述二氧化硅球形颗粒的粒径可以为60nm、100nm、200nm、500nm、800nm、1000nm、1200nm、1250nm、1500nm、1800nm、2000nm、2300nm、2500nm、2800nm、3000nm、3300nm、3500nm、3700nm、4000nm、4200nm、4500nm或4800nm。优选的，所述聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚乙烯亚胺、聚酰亚胺、聚氨酯中的一种或两种以上。优选的，所述包覆层的厚度为10～50nm，优选为15～45nm，进一步优选为15～40nm，更进一步优选为15～25nm。所述包覆层的厚度可以为12nm、15nm、18nm、20nm、22nm、25nm、27nm、30nm、32nm、35nm、37nm、40nm、42nm、45nm或48nm。优选的，本专利技术所述的底部填充胶，包含如下重量百分比的组分：例如，填料可以为12％、15％、17％、20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％、37％、40％、45％、48％、50％、53％、55％、59％、62％、65％或68％；环氧树脂可以为22％、25％、28％、30％、32％、35％、37％、40％、45％、48％、50％、53％、55％或59％；固化剂可以为6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％或24％；助剂可以为5.2％、5.5％、5.8％、6％、6.3％、6.5％、6.8％、7％、7.2％、7.5％、7.7％、8％、8.3％、8.5％、8.8％、9％、9.2％、9.5％、9.6％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％或19％。优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂环族环氧树脂、多环芳香族环氧树脂、酚醛型环氧树脂、联苯结构的环氧树脂中的一种或两种以上。所述组合典型非限定的为双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的组合，双酚A型环氧树脂与脂环族环氧树脂的组合，双酚F型环氧树脂与酚醛型环氧树脂的组合，双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂与脂环族环氧树脂的组合，多环芳香族环氧树脂、酚醛型环氧树脂与联苯结构的组合等。优选的，所述固化剂为脂环族酸酐类固化剂、胺类固化剂、酚醛类固化剂、硫醇类固化剂中的一种或两种以上。所述组合典型非限定的为脂环族酸酐类固化剂与胺类固化剂的组合，胺类固化剂与酚醛类固化剂的组合，脂环族酸酐类固化剂与硫醇类固化剂的组合，脂环族酸酐类固化剂、胺类固化剂与酚醛类固化剂的组合，脂环族酸酐类固化剂、酚醛类固化剂与硫醇类固化剂的组合等。优选的，所述助剂包含促进剂、稀释剂、增韧剂、消泡剂中的一种或两种以上；优选的，所述促进剂为金属羧酸盐促进剂、咪唑、咪唑衍生物、叔胺盐类络合物、三氟化硼络合物、微胶囊潜伏性促进剂中的ー种或两种以上；优选的，所述稀释剂为单环氧稀释剂和/或多环氧稀释剂；优选的，所述增韧剂为聚硫橡胶、热塑性弹性体、液体硅橡胶、端羟基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶中的一种或两种以上；优选的，所述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂和/或丙烯酸类消泡剂。上述促进剂、稀释剂、增韧剂、消泡剂的具体物质为本领域常规使用的助剂，本专利技术对此不做限定。本专利技术所述底部填充胶的制备方法，包括如下步骤：(1)将所述填料与环氧树脂按配比混合，制得第一混合物；(2)将所述固化剂与助剂按配比加入至第一混合物中，混合，真空脱泡，制得底部填充胶。本专利技术所述填料可通过将二氧化硅球形颗粒分散至聚合物溶液中超声制得。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术所述的底部填充胶的填料具有核-壳结构，其中为外壳为由聚合物构成的包覆层。由聚合物构成的包覆层可以取代或包覆二氧化硅表面的羟基基团，以降低二氧化硅极高的表面能和反应活性，从而提高二氧化硅在环氧树脂中的分散性，进而降低底部填充胶的粘度。另外，包覆层中的聚合物通过与环氧树脂大分子之间的铆合作用以及聚合链段上的官能团与环氧树脂分子或者固化剂分子之间的化学反应，可提高二氧化硅颗粒与环氧树脂的界面相互作用，从而进一步降低底部填充胶的粘度、热膨胀系数，并具有延长底部填充胶适用期的效果。经测试，当二氧化硅表面包覆聚合物并将其应用于底部填充胶后，底部填充胶的粘度最高可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种底部填充胶，包含填料、环氧树脂、固化剂和助剂，其特征在于：所述填料具有核‑壳结构，其中，内核为二氧化硅球形颗粒，外壳为由含有氨基或环氧基官能团的聚合物构成的包覆层。
【技术特征摘要】
1.一种底部填充胶，包含填料、环氧树脂、固化剂和助剂，其特征在于：
所述填料具有核-壳结构，其中，内核为二氧化硅球形颗粒，外壳为由含有氨基
或环氧基官能团的聚合物构成的包覆层。
2.如权利要求1所述的底部填充胶，其特征在于：所述内核为单分散二氧
化硅球形颗粒。
3.如权利要求1或2所述的底部填充胶，其特征在于：所述二氧化硅球形
颗粒的粒径为50～5000nm，优选为50～4000nm，进一步优选为100～3000nm，更
进一步优选为500～1500nm。
4.如权利要求1所述的底部填充胶，其特征在于：所述聚合物为聚甲基丙
烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚乙烯亚胺、聚酰亚胺、聚氨酯中的一
种或两种以上。
5.如权利要求1所述的底部填充胶，其特征在于：所述包覆层的厚度为
10～50nm，优选为15～45nm，进一步优选为15～40nm，更进一步优选为15～25nm。
6.如权利要求1所述的底部填充胶，其特征在于，包含如下重量百分比的
组分：
7.如权利要求6所述的底部填充胶，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A
型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙蓉，朱朋莉，郭倩，赵涛，李刚，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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