一种用于芯片堆叠封装的树脂垫片及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于芯片堆叠封装的树脂垫片，以纤维玻璃布为基材，所述纤维玻璃布的重量占比为10‑60wt％，其上附着有以下组分，以占树脂垫片总重量的百分比计：环氧树脂8‑40wt％、石英粉10‑30wt％、氧化铝2‑10wt％、氧化钙1‑8wt％、固化剂1‑8wt％，所述的树脂垫片经树脂调胶、浸胶、半固化、叠构、压合而成。本发明专利技术的用于芯片堆叠封装的树脂垫片柔韧性好、不易破裂，可实现芯片在基板上的更多层堆叠，并有效避免减少了封装结构的翘曲和内部芯片的碎裂风险，另外，本发明专利技术的树脂垫片电绝缘性优良，亲水效果好，能替代目前广泛使用于芯片堆叠封装的硅基垫片。

A resin gasket for chip stack packaging and its preparation method

The present invention relates to a resin gasket for chip stack packaging, which is based on fiberglass cloth. The weight ratio of the fiberglass cloth is 10 60wt%, and the following components are attached to the gasket. The components are as follows: epoxy resin 8 40wt%, quartz powder 10 30wt%, alumina 2 10wt%, calcium oxide 1 8wt%, curing agent 1 8wt%. Resin gasket is made by resin mixing, dipping, semi-curing, laminating and pressing. The resin gasket used in chip stack packaging has good flexibility and is not easy to break down, and can realize more multi-layer stacking of chips on the substrate, and effectively avoid the warping of the packaging structure and the fragmentation risk of internal chips. In addition, the resin gasket of the invention has excellent electrical insulation and good hydrophilic effect, and can replace the silicon gasket widely used in chip stack packaging.

【技术实现步骤摘要】
一种用于芯片堆叠封装的树脂垫片及其制备方法
本专利技术涉及一种用于芯片堆叠封装的树脂垫片及其制备方法，属于封装芯片的垫片

技术介绍
随着现代集成电路的发展，微电子行业芯片封装技术已从二维向三维堆叠封装形式迅速发展,以适应芯片封装结构更轻、更薄、更小、高性能、低功耗、低成本的市场要求。三维堆叠封装技术在不增加封装尺寸的条件下，不但提高了封装密度，降低了成本，同时减小了芯片之间的互连导线长度，从而提高了器件的运行速度，而且通过叠层封装还可以实现器件的多功能化。目前的三维堆叠封装形式主要有：阶梯式和垂直式。无论是阶梯式还是垂直式都需要有垫片，垫片的作用主要：一是确保芯片粘贴平整，防止印刷电路板的不平整造成超薄芯片开裂，二是确保打线有足够空间。但是，目前所有采用此类封装的垫片都是硅基晶圆垫片，此类垫片的缺点是加工工艺包括贴膜、减薄、切割等流程，该加工工艺极其占用正常机器产能，且受硅基晶圆垫片的尺寸限制(最大12寸)，导致出产率低，加工工艺长，消耗辅助材料(粘贴膜，磨轮，切割刀具)多，且由于硅基晶圆垫片容易在加工和使用过程中开裂，影响了产品的成品率，提高了生产成本。另外，硅基晶圆垫片越薄越易碎，致使垫片厚度受到了限制，不能因封装尺寸薄而减薄，使芯片的堆叠层数和堆叠芯片的厚度也受到限制。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为解决及现有芯片封装用硅基晶圆垫片易碎、生产成本高、垫片厚度较厚的技术问题，提供一种用于芯片堆叠封装的树脂垫片及其制备方法。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于芯片堆叠封装的树脂垫片，以纤维玻璃布为基材，所述纤维玻璃布的重量占比为10-60wt％，其上附着有以下组分，以占树脂垫片总重量的百分比计：环氧树脂8-40wt％、石英粉10-30wt％、氧化铝2-10wt％、氧化钙1-8wt％、固化剂1-8wt％。优选地，所述用于芯片堆叠封装的树脂垫片，所述纤维玻璃布的重量占比为40-60wt％，其上附着有以下组分，以占树脂垫片总重量的百分比计：环氧树脂30-40wt％、石英粉10-20wt％、氧化铝5-10wt％、氧化钙2-8wt％、固化剂4-8wt％。优选地，所述环氧树脂为磷化环氧树脂、联苯型环氧树脂、双酚型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、甘油环氧树脂、邻甲基酚醛型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂中的至少一种。优选地，所述玻璃纤维布的目数为100-200目，所述石英粉的目数为200-400目，所述氧化铝的目数为400-600目，所述氧化钙的目数为200-400目。优选地，所述固化剂为脂肪胺、脂环胺、芳香族胺、聚酰胺、双氰胺、咪唑类化合物中的至少一种。优选地，用于芯片堆叠封装的树脂垫片还包括颜料，所述颜料的重量占比为1-3wt％，所述颜料优选为白炭黑、珠光粉中的至少一种。本专利技术还提供一种用于芯片堆叠封装的树脂垫片的制备方法，包括如下步骤：S1：调胶：将8-40重量份的环氧树脂、10-30重量份的石英粉、2-10重量份的氧化铝、1-8重量份的氧化钙加入溶剂中，搅拌溶解，加入1-8重量份的固化剂，分散均匀，得树脂胶液；S2：浸胶：将10-60重量份的纤维玻璃布浸入配好的树脂胶液中，得浸胶布，控制浸胶量为50-70g/m2；S3：半固化：将浸胶布进行干燥，预固化度控制在30-50％，制成半固化片；S4：叠构、压合：将多块半固化片层层叠压，然后进行加热，同时进行压合，保温一段时间后停止加热，冷却后得到一定厚度的树脂垫片。优选地，所述树脂垫片的厚度为0.07-0.13mm。优选地，所述溶剂为丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙醇、乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。优选地，所述S3步骤的干燥温度为70-120℃。优选地，所述S4步骤的加热温度为150-180℃，保温时间为8-12h，压合压力为3-10MPa。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的用于芯片堆叠封装的树脂垫片柔韧性好，不易破裂、抗老化、易保存，对制程加工要求不高，树脂垫片可以预先加工，尺寸、厚薄无限制，可实现芯片在基板上的更多层堆叠，减低了封装成本，同时保证了完成整个封装后结构的平衡，有效避免减少了封装结构的翘曲和内部芯片的碎裂风险，提高了产品可靠性；而现有的硅基垫片是纯硅，磨成薄片易碎，对制程及设备要求高。(2)本专利技术的用于芯片堆叠封装的树脂垫片电绝缘性优良，它能替代目前广泛使用于芯片堆叠封装的硅基垫片，树脂垫片的击穿电压大于39KV/MM；而现有的硅基垫片是半绝缘体，是单向导电，反向击穿电压一般小于1KV/MM。(3)本专利技术的用于芯片堆叠封装的树脂垫片亲水效果好，使用普通胶水即可将其与芯片粘合，在固化体系中的醚基、苯环和脂肪羟基不易受酸碱侵蚀；而现有的硅基垫片亲水效果不佳，需要用专业的胶水将其与芯片粘附，价格昂贵，且硅基材料容易受酸碱侵蚀。具体实施方式现在结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1本实施例提供一种用于芯片堆叠封装的树脂垫片，厚度为0.07mm，以100目纤维玻璃布为基材，所述纤维玻璃布的重量占比为60wt％，其上附着有以下组分，以占树脂垫片总重量的百分比计：萘酚型环氧树脂8wt％、200目石英粉10wt％、400目氧化铝10wt％、300目氧化钙8wt％、聚酰胺4wt％。上述用于芯片堆叠封装的树脂垫片的制备方法，包括以下步骤：S1：调胶：将8重量份的萘酚型环氧树脂、10重量份的石英粉、10重量份的氧化铝、10重量份的氧化钙加入乙酸乙酯中，搅拌溶解，加入4重量份的聚酰胺，分散均匀，得树脂胶液；S2：浸胶：将60重量份的纤维玻璃布浸入配好的树脂胶液中，得浸胶布，控制浸胶量为50g/m2；S3：半固化：将浸胶布在70℃温度下进行干燥，预固化度控制在50％，制成半固化片；S4：叠构、压合：将多块半固化片层层叠压，然后在150℃温度下进行加热，同时在3MPa压力下进行压合，保温8h后停止加热，冷却后得到0.07mm的树脂垫片。实施例2本实施例提供一种用于芯片堆叠封装的树脂垫片，厚度为0.1mm，以200目纤维玻璃布为基材，所述纤维玻璃布的重量占比为10wt％，其上附着有以下组分，以占树脂垫片总重量的百分比计：双酚A环氧树脂17wt％、联苯型环氧树脂20wt％、400目石英粉30wt％、600目氧化铝10wt％、400目氧化钙2wt％、脂肪胺8wt％、3wt％白炭黑。上述用于芯片堆叠封装的树脂垫片的制备方法，包括以下步骤：S1：调胶：将20重量份的双酚A环氧树脂、20重量份的联苯型环氧树脂、30重量份的石英粉、10重量份的氧化铝、2重量份的氧化钙加入N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌溶解，加入8重量份的脂肪胺，分散均匀，得树脂胶液；S2：浸胶：将10重量份的纤维玻璃布浸入配好的树脂胶液中，得浸胶布，控制浸胶量为70g/m2；S3：半固化：将浸胶布在120℃温度下进行干燥，预固化度控制在30％，制成半固化片；S4：叠构、压合：将多块半固化片层层叠压，然后在160℃温度下进行加热，同时在5MPa压力下进行压合，保温10h后停止加热，冷却后得到0.1mm的树脂垫片。实施例3本实施例提供一种用于芯片堆叠封装的树脂垫片，厚度为0.13mm，以150目纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于芯片堆叠封装的树脂垫片，其特征在于，以纤维玻璃布为基材，所述纤维玻璃布的重量占比为10‑60wt％，其上附着有以下组分，以占树脂垫片总重量的百分比计：环氧树脂8‑40wt％、石英粉10‑30wt％、氧化铝2‑10wt％、氧化钙1‑8wt％、固化剂1‑8wt％。

【技术特征摘要】
1.一种用于芯片堆叠封装的树脂垫片，其特征在于，以纤维玻璃布为基材，所述纤维玻璃布的重量占比为10-60wt％，其上附着有以下组分，以占树脂垫片总重量的百分比计：环氧树脂8-40wt％、石英粉10-30wt％、氧化铝2-10wt％、氧化钙1-8wt％、固化剂1-8wt％。2.根据权利要求1所述的用于芯片堆叠封装的树脂垫片，其特征在于，所述纤维玻璃布的重量占比为40-60wt％，其上附着有以下组分，以占树脂垫片总重量的百分比计：环氧树脂30-40wt％、石英粉10-20wt％、氧化铝5-10wt％、氧化钙2-8wt％、固化剂4-8wt％。3.根据权利要求1或2所述的用于芯片堆叠封装的树脂垫片，其特征在于，所述环氧树脂为磷化环氧树脂、联苯型环氧树脂、双酚型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、甘油环氧树脂、邻甲基酚醛型环氧树脂、萘酚型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂中的至少一种。4.根据权利要求1-3任一项所述的用于芯片堆叠封装的树脂垫片，其特征在于，所述玻璃纤维布的目数为100-200目，所述石英粉的目数为200-400目，所述氧化铝的目数为400-600目，所述氧化钙的目数为200-400目。5.根据权利要求1-4任一项所述的用于芯片堆叠封装的树脂垫片，其特征在于，所述固化剂为脂肪胺、脂环胺、芳香族胺、聚酰胺、双氰胺、咪唑类化合物中的至少一种。6.根据权利要求1-5任一项所述的用于芯片堆叠封装的树脂垫片，其特征在于，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国宏，
申请(专利权)人：苏州德林泰精工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32