一种应用于大尺寸芯片粘接的导电胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种应用于大尺寸芯片粘接的导电胶及其制备方法，按重量份计包括如下组分：固体环氧树脂A 0.1～5份；固体环氧树脂B 0.1～5份；液体环氧树脂C 0.5～5份；环氧化羟基封端聚丁二烯0.1～3份；酸酐固化剂1～10；潜伏性固化剂0.1～4份；偶联剂0.1～1份；导电填料D 50～80份；导电填料E 9～40份；溶剂0.1～5份。与现有技术相比，本发明专利技术应用于大尺寸芯片封装导电粘接胶，可应用于大尺寸、高导电、高发热量芯片封装。热量芯片封装。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于大尺寸芯片粘接的导电胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及导电材料
，具体涉及一种应用于大尺寸芯片粘接的导电 胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着消费电子、智能家居、新能源汽车、通信基站、无人机及无人驾驶、规 模储能等相关行业的快速发展，这对集成电路和半导体产业的发展提出了更高的要 求。对产品、技术开发的要求也越来越高，不断要求产品在越来越小的外形尺寸上 实现更多的功能，也促使了半导体芯片封装技术向高速化、尺寸大型化、多引脚数、 更高封装密度以及高功率和高可靠性的趋势发展。
[0003]传统的芯片封装连接，通常使用铅锡焊料或导电银胶等材料。由于使用铅锡 焊料封装时，铅锡焊接的最小节距仅为0.65mm，而且还存在铅污染的问题，焊接 温度高等问题；使用普通芯片粘接导电胶虽然能解决铅污染的问题，但存在导电导 热性能差、特别是针对大尺寸的芯片封装(芯片尺寸大于5
×
5mm)，因为内应力 和热膨胀系数的不匹配，导致芯片翘曲、分层、可靠性低等问题。
[0004]中国专利CN109135657B公开了一种应用于大尺寸芯片封装导电固晶粘结胶 及其制备方法和应用，该导电固晶粘结胶以端羟基聚丁二烯丙烯腈，热塑性树脂， 液态酚醛树脂，封闭型异氰酸酯潜伏性固化剂，偶联剂，导电促进剂和导电材料为 原料，制成导电胶膜后具有韧性和柔性优异的性能，可应用于大芯片封装(芯片尺 寸≥10
×
10mm)和高导电性能(体积电阻率≤0.002ohm
‑
cm)芯片封装。从实施例 和比较例来看，其体积电阻率最低只有1.3E
‑
4ohm
‑
cm，针对高功率器件来说，其 电阻依然偏大，较容易在使用过程产生热量。另外，其导热系数不足2W/(m
·
k)， 也不能满足大功率、高发热器件快速散热。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高导电、高导 热芯片封装的应用于大尺寸芯片粘接的导电胶及其制备方法。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种应用于大尺寸芯片粘接的导 电胶，按重量份计包括如下组分：
[0007]固体环氧树脂A 0.1～5份；
[0008]固体环氧树脂B 0.1～5份；
[0009]液体环氧树脂C 0.5～5份；
[0010]环氧化羟基封端聚丁二烯 0.1～3份；
[0011]酸酐固化剂 1～10；
[0012]潜伏性固化剂 0.1～4份；
[0013]偶联剂 0.1～1份；
[0014]导电填料D 50～80份；
[0015]导电填料E 9～40份；
[0016]溶剂 0.1～5份。
[0017]进一步地，所述的固体环氧树脂A为双酚A型二官能团环氧树脂，数均分子 量1200，环氧当量600～700g/eq，软化点78℃。
[0018]固体环氧树脂B以三苯基为主体骨架，并在末端含有环氧基团的树脂，环氧 当量205～215g/eq，软化点58～65℃。其化学结构式如下式所示，
[0019][0020]液体环氧树脂C为三官能度环氧树脂，其分子结构中含有一个脂环环氧基和 两个缩水甘油酯基，环氧当量170～200g/eq，25℃粘度3000～5000mPa
·
s，耐高 温150
‑
200℃，耐候性好、高强度、高反应活性和高粘接性。其化学结构式如下式 所示，
[0021][0022]所述的固体环氧树脂A和B表现出低固化收缩率、优异的尺寸稳定性、高机 械强度，同时还能为固化体系提供优异的耐热、耐化学品、耐湿热和耐磨损等性能。 同时利用固体环氧树脂A的长分子链，为树脂体系提供一定韧性，利用固体环氧 树脂B的多官能团，多苯环结构为体系提供足够的刚性。将两种固体环氧树脂溶 解在液体环氧树脂C中，可以充分降低体系的粘度，而且所述液体环氧树脂C分 子上的缩水甘油酯基具有较高的反应活性，克服了一般脂环族环氧树脂对脂肪胺反 应活性低，对咪唑及三级胺几乎不能固化的缺点，既能酸酐固化又能胺类固化。
[0023]进一步地，所述的环氧化羟基封端聚丁二烯具优异有耐化学性、良好的电气特 性和耐低温性能、羟基功能性、分子量分布窄、抗水解、与各种基材附着力优秀， 环氧当量193g/eq，45℃粘度28000mPa
·
s，酸值0.2mg
‑
KOH/g。
[0024]进一步地，所述的酸酐固化剂包括四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲 基纳迪克酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐HNA
‑
100、萜烯系酸酐YH 306、十二烯基丁 二酸酐或4
‑
甲
基六氢苯酐中的一种或几种。其特征在于所述的酸酐是液态或较低 熔点的酸酐，与环氧树脂配合量大，粘度低，固化物收缩率小；固化物热变形温度 较高；耐热性能好；力学及电学性能优良；它可以是一种也可以是多种配合使用。
[0025]所述的潜伏性固化剂包括芳香胺改性咪唑加成物或其衍生物中的几种或任意 一种。咪唑改性或胺类改性潜伏性固化剂，更优先选用微胶囊化胺类固化剂。微胶 囊化胺类固化剂，常温下属于液体状，有利于固化剂在体系中的分散，在保持粘度 一定的前提下，也有利于提高导电填料的添加量。同时，潜伏性固化剂在常温或低 温时能够保持良好的潜伏性稳定性，在中高温条件下激发活性，触发反应，也有利 于导电胶的固化成型。具体地选用旭化成HXA
‑
3792、HX
‑
3921、HX
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3088F、 HX
‑
3932HP、HX
‑
3941HP。单独使用酸酐固化剂反应速度非常缓慢，配合使用潜 伏性固化剂一方面可降低固化温度，同时还可以促进酸酐固化剂反应，提高固化效 率。
[0026]进一步地，所述的偶联剂包括硅烷偶联剂，可使用的硅烷偶联剂可列举的有 Z
‑
6040，A
‑
186，A
‑
187，KH
‑
550，KH
‑
560，KH
‑
792中的一种或几种。
[0027]进一步地，所述的导电填料D包括美泰乐的银粉SA0201、SA
‑
2831、EA
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0297、 EA
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0015；中色的银粉AgF
‑
8、AgF
‑
8D、AgF
‑
2E等。这些银粉都是片状结构，平 均粒径都在3
‑
6um，比表面积小于1.2m2/g，振实密度3.5
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6.0g/cm3，有利于实现银 粉的高填充。
[0028]所述的导电填料E包括日本特线的M13、N300、LM1，美国AMESGOLDSMITH的K1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于大尺寸芯片粘接的导电胶，其特征在于，按重量份计包括如下组分：固体环氧树脂A 0.1～5份；固体环氧树脂B 0.1～5份；液体环氧树脂C 0.5～5份；环氧化羟基封端聚丁二烯0.1～3份；酸酐固化剂1～10；潜伏性固化剂0.1～4份；偶联剂0.1～1份；导电填料D 50～80份；导电填料E 9～40份；溶剂0.1～5份。2.根据权利要求1所述的应用于大尺寸芯片粘接的导电胶，其特征在于，所述的固体环氧树脂A为双酚A型二官能团环氧树脂，数均分子量1200，环氧当量600～700g/eq，软化点78℃；固体环氧树脂B以三苯基为主体骨架，并在末端含有环氧基团的树脂，环氧当量205～215g/eq，软化点58～65℃；液体环氧树脂C为三官能度环氧树脂，其分子结构中含有一个脂环环氧基和两个缩水甘油酯基，环氧当量170～200g/eq，25℃粘度3000～5000mPa
·
s，耐高温150
‑
200℃，耐候性好，高强度，高粘接性。3.根据权利要求1所述的应用于大尺寸芯片粘接的导电胶，其特征在于，所述的环氧化羟基封端聚丁二烯的环氧当量193g/eq，45℃粘度28000mPa
·
s，酸值0.2mg
‑
KOH/g。4.根据权利要求1所述的应用于大尺寸芯片粘接的导电胶，其特征在于，所述的酸酐固化剂包括四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐HNA
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100、萜烯系酸酐YH 306、十二烯基丁二酸酐或4
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甲基六氢苯酐中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的应用于大尺寸芯片粘接的导电胶，其特征在于，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾付云，王振兴，赵国庆，
申请(专利权)人：苏州锐朗新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：