一种单组份坝料组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种单组份坝料组合物及其制备方法，其含有如下成分：环氧树脂5～20质量份，固化剂5～20质量份，固化促进剂0.1～5质量份，无机填料55～90质量份，气相二氧化硅0.3～10质量份，有机改性膨润土0.3～10质量份；其中，环氧树脂采用氨基酚三官能团环氧树脂或四官能脂肪族环氧树脂中的一种或多种。本发明专利技术通过氨基酚三官能团环氧树脂或四官能脂肪族环氧树脂、气相二氧化硅、有机改性膨润土的组合，显著提高了高径比、触变性，维持了高剪切力下的粘度易于施胶，且在施胶和加热固化时坝料不会坍塌与扩散。

【技术实现步骤摘要】
一种单组份坝料组合物及其制备方法
本专利技术属于半导体芯片封装材料领域，具体涉及一种单组份坝料组合物及其制备方法。
技术介绍
坝料的作用是在密封具有通过FC(Flipchip，倒装片)安装、TSV(ThroughSiliconVia，硅贯通电极)连接等制造的多层结构的半导体芯片时，可以在基板或晶圆上按照较高的高径比成型，把需要填充的范围进行围坝，有效控制填充胶流动填充范围，不会有底部填充剂从基板或晶圆中溢出，可以完全填充到元件之间的缝隙间，并且可以形成相对于底部填充剂粘合力较高，且强韧的固化物。目前的坝料普遍存在施胶和加热时胶体会坍塌与扩散的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种施胶和加热时胶体不会坍塌与扩散的单组份坝料组合物及其制备方法。本专利技术提供的一种单组份坝料组合物，其含有如下成分：所述环氧树脂采用氨基酚三官能团环氧树脂或四官能脂肪族环氧树脂中的一种或多种。进一步的，本专利技术单组份坝料组合物还包括着色剂，所述着色剂为0～5质量份，质量份不取端点0。进一步的，环氧树脂采用双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、联苯型环氧树脂、氨基酚三官能团环氧树脂、四官能脂肪族环氧树脂中的一种或多种，优选为氨基酚三官能团环氧树脂、四官能脂肪族环氧树脂中的一种或多种。进一步的，固化剂采用改性胺类、硫醇类、酸酐类、酚醛树脂类固化剂中的一种或几种。进一步的，固化促进剂采用咪唑类固化促进剂。进一步的，无机填料采用球状熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、氧化铝、氮化硼、氮化铝、氮化硅、氧化镁、硅酸镁中的一种或多种。进一步的，有机改性膨润土采用季铵盐改性膨润土。本专利技术提供的上述单组份坝料组合物的制备方法为：将环氧树脂、固化剂、固化促进剂、无机填料、气相二氧化硅、有机改性膨润土按质量份混合；所得混合物在三滚筒上研磨，辊成膏状物；对膏状物进行真空脱泡。和现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：传统的坝料普遍存在形状维持性能差，触变性差，且在施胶和加热固化时(60-130℃)坝料存在坍塌与扩散的问题。本专利技术通过氨基酚三官能团环氧树脂(或四官能脂肪族环氧树脂)、气相二氧化硅、有机改性膨润土的组合，显著提高了高径比、触变性，维持了高剪切力下的粘度易于施胶，且在施胶和加热固化时(60-130℃)坝料不会坍塌与扩散。具体实施方式本专利技术提供的单组份坝料组合物，包括5～20质量份的环氧树脂、5～20质量份的固化剂、0.1～5质量份的固化促进剂、55～90质量份的无机填料、0.3～10质量份的气相二氧化硅、0.3～10质量份的有机改性膨润土；根据需要还可以包括炭黑等着色剂。其中，固化剂的重量份优选为5～10，气相二氧化硅和有机改性膨润土的重量份均优选为0.3～3。环氧树脂作为主体树脂，一般可选用双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、联苯型环氧树脂、氨基酚三官能团环氧树脂、四官能脂肪族环氧树脂中的一种或多种，优选采用氨基酚三官能团环氧树脂、四官能脂肪族环氧树脂中的一种或几种。氨基酚三官能团环氧树脂的化学结构式为氨基酚三官能团环氧树脂具体可选用MY0510三官能团环氧树脂或AFG-90H高性能三官能团环氧树脂。四官能脂肪族环氧树脂的化学结构式为四官能脂肪族环氧树脂具体可选用PETG环氧树脂。固化剂可根据需要选用改性胺类、硫醇类、酸酐类、酚醛树脂类固化剂中的一种或几种。改性胺类固化剂的化学结构式为其中，R1～R3彼此独立地表示选自碳原子数1～6的烃基，即R1、R2、R3选自碳原子数1～6的烃基，R1、R2、R3完全相同、部分相同或完全不同。硫醇类固化剂的化学结构式为固化促进剂采用咪唑固化促进剂。无机填料选用公知的无机填料，例如球状熔融二氧化硅、结晶二氧化硅、氧化铝、氮化硼、氮化铝、氮化硅、氧化镁、硅酸镁等。气相二氧化硅和有机改性膨润土协同作为调节树脂提系触变性的触变剂。有机改性膨润土采用有机物改性片状硅酸盐，可选用季铵盐改性膨润土，例如GARAMITE-1958膨润土。有机改性膨润土其以天然膨润土为原料，利用膨润土中蒙脱石的层片状结构及其能在水或有机溶剂中溶胀分散成胶体级粘粒特性，通过离子交换技术在其层片状结构中插入有机覆盖剂制成。季铵盐型的阳离子改性剂是一种常用的膨润土有机改性剂。有机改性膨润土由片状和棒状结构组成，这些不同形态的膨润土会促进颗粒片层空间的扩大而变得极易分散。分散开后，边缘互相形成氢键，棒状与片状互相“支撑”。再结合三官能团(四官能团)的多支链环氧树脂由分子间力形成网状结构，这两种种结构有利于形成更多的自由空间，宏观上表现为强烈的剪切变稀。而气相二氧化硅由于能形成氢键而提高体系中的中低剪切粘度，并产生触变现象。由于其表面严重的配位不足、庞大的比表面积以及表面欠氧等特点，使它表现出极强的活性，很容易和多支链的环氧环状分子的氧起键合作用，提高了分子间的键力，同时尚有一部分气相二氧化硅颗粒仍然分布在有机改性膨润土和环氧树脂的高分子链的空隙中，表现很高的流涟性。本专利技术中，虽然气相二氧化硅添加后可提高摇变性,但也会同时提高剪切力下的粘度,造成施胶困难。三官能团(四官能团)的多支链环氧树脂，气相二氧化硅和有机改性膨润土协同作用则可提高坝料的触变性，并维持高剪切力下的粘度，易于施胶。为了使本专利技术的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下将结合实施例和对比例，来进一步详细说明本专利技术的技术效果。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例和对比例配方见表1，对实施例1～6及对比例1～3做如下性能检测。(1)室温粘度：采用Brookfield粘度计，采用14#转子，测试胶粘剂在5rpm下的粘度(2)触变指数：采用Brookfield粘度计，采用14#转子，测试胶粘剂在5rpm下的粘度V1和0.5rpm下的粘度V2，触变指数即V2/V1。(3)高径比：将点胶胶液固化后的高度(h)和宽度(d)之比定义为高径比，并作为坝料组合物的形状维持性能的指标。(4)施胶时是否坍塌及扩散：将胶液点在玻板上，固定宽度为0.6mm，测试施胶的高度，观察施胶时胶液是否坍塌及扩散，(5)加热固化时是否坍塌及扩散：将施胶后的胶液放到烘箱内加热固化，观察胶液是否坍塌及扩散。表1实施例和对比例配方及性能评价从表1可以看出，仅采用气相二氧化硅或有机改性膨润土的坝料，坝料的高径比低，触变性差，且在施胶和加热时胶体会坍塌与扩散。采用气相二氧化硅和有机改性膨润土的组合，但环氧树脂选择传统的双酚A环氧树脂，坝料仍然存在高径比低，触变性差，且在施胶和加热时胶体会坍塌与扩散。但是采用氨基酚三官能团环氧树脂(或四官能脂肪族环氧树脂)和气相二氧化硅、有机改性膨润土的组合，则可显著改善对比例中存在的问题，此时坝料高径比和触变性均得到提高，且在施胶和加热时胶体不会坍塌与扩散。上述实施例仅为用来说明本专利技术技术方案及技术效果，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单组份坝料组合物，其特征是，其含有如下成分：/n

【技术特征摘要】
1.一种单组份坝料组合物，其特征是，其含有如下成分：



所述环氧树脂采用氨基酚三官能团环氧树脂或四官能脂肪族环氧树脂中的一种或多种。


2.如权利要求1所述的单组份坝料组合物，其特征是：
还包括着色剂，所述着色剂为0～5质量份，该质量份不包括端点0。


3.如权利要求1所述的单组份坝料组合物，其特征是：
所述固化剂采用改性胺类、硫醇类、酸酐类、酚醛树脂类固化剂中的一种或几种。


4.如权利要求1所述的单组份坝料组合物，其特征是：
所述固化促进剂采用咪唑类固化促...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍得，廖述杭，王义，苏峻兴，
申请(专利权)人：武汉市三选科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42