本发明专利技术提供一种芯片封装用环氧粘结胶及其制备工艺，选用自制的双丁香酚基环氧树脂，引入半芳香聚酰胺即聚对苯二甲酰十二碳二元胺，制备的双丁香酚基环氧单体中同时含有烯丙基和环氧基，因此完全固化需要进行两次不同温度条件下的固化反应；用六方氮化硼和碳纳米管作为导热填料，同时提高环氧粘结胶的韧性；通过对氮化硼纳米片进行功能化，在氮化硼表面成功共价接枝了异丙苯氧基团，从而得到异丙苯氧基功能化的氮化硼纳米片，改善其在环氧粘结胶中的分散性；通过限定双丁香酚基环氧树脂与异丙苯氧基功能化的氮化硼纳米片中烯丙基与苯环的含量，控制各官能团的比例，提高环氧粘结胶的耐热性。胶的耐热性。
【技术实现步骤摘要】
一种芯片封装用环氧粘结胶及其制备工艺
[0001]本专利技术涉及粘结胶
，具体是一种芯片封装用环氧粘结胶及其制备工艺。
技术介绍
[0002]在电子产品向着高密度、高性能方向发展的背景下，芯片的体积与重量越来越小，对三维芯片封装的密度的要求也越来越高，而发热元器件的散热问题越加显著。如果堆积的热量不能及时散出，易形成局部高温，进而可能损伤元器件，从而影响设备的可靠性及正常工作周期，直接影响使用寿命。
[0003]环氧树脂因具有良好的电绝缘性能，已成为现有市场上最普遍应用的芯片封装材料基体，但其导热系数较低，因此开发导热系数高的芯片封装用环氧粘结胶成为现在的热点问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于一种芯片封装用环氧粘结胶及其制备工艺，以解决现有技术中的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种芯片封装用环氧粘结胶，以质量份数计，所述环氧粘结胶的组分含量为：双丁香酚基环氧树脂15
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20份、聚对苯二甲酰十二碳二元胺5
‑
10份、聚硫醇1
‑
5份、咪唑0.5
‑
1.0份、异丙苯氧基功能化氮化硼纳米片20
‑
30份、碳纳米管10
‑
15份。
[0007]为适应现阶段芯片的高速发展，对芯片封装用环氧粘结胶的要求越来越高，本专利技术制备一种导热系数高、耐热性好、高阻燃性的芯片封装用环氧粘结胶。
[0008]现有市场芯片用环氧粘结胶多用双酚A型环氧树脂，是石油基环氧树脂，本专利技术本着绿色可持续发展路线，开发无害的生物基环氧树脂，满足环境和健康的双重需求；且解决现有自制的生物基环氧树脂依旧存在的耐热性低、易燃性高等问题。
[0009]本专利技术制备的双丁香酚基环氧树脂拥有刚性的苯环，拥有多个易于反应的衍生位点(羟基，双键，苯环)，以及有助于成炭的邻甲氧基苯酚结构，所以有助于提高环氧粘结胶的耐热性及阻燃性。
[0010]进一步的，双丁香酚基环氧树脂的制备包括以下步骤：
[0011](1)和厚朴酚、碳酸钾、苄基三乙基氯化铵、乙腈混合，60
‑
65℃搅拌30
‑
40min，加入溴丙烯，65
‑
70℃反应10
‑
12h，过滤、旋干溶剂，依次用乙酸乙酯、去离子水洗涤，转移到200℃加热2h，再用层析柱方法得到3,3
‑
二烯丙基厚朴酚；
[0012](2)将3,3
‑
二烯丙基厚朴酚、环氧氯丙烷混合，加入苄基三乙基氯化铵，80℃下反应3h，加入氢氧化钠、苄基三乙基氯化铵混合搅拌30min，用去离子水、饱和氯化钠水溶液洗2
‑
5次，用无水硫酸镁干燥，旋干溶剂，干燥后得到3,3
‑
二烯丙基厚朴酚的缩水甘油醚化物；
[0013](3)将3,3
‑
二烯丙基厚朴酚的缩水甘油醚化物与二氨基二苯甲烷在75
‑
80℃下混合，趁热倒入模具中，真空脱泡3
‑
5min，进行分时段固化，得到双丁香酚基环氧树脂。
[0014]进一步的，和厚朴酚、碳酸钾、苄基三乙基氯化铵的摩尔质量比为1moL：2.2moL：0.5g；3,3
‑
二烯丙基厚朴酚、环氧氯丙烷的摩尔比为1：20；3,3
‑
二烯丙基厚朴酚的缩水甘油醚化物与二氨基二苯甲烷的摩尔比为1：1。
[0015]进一步的，分时段固化为：在105℃保温1h，升温至145℃保温1h，升温至185℃保温2h，升温至200℃保温2h。
[0016]进一步的，和厚朴酚为长沙上禾生物科技的和厚朴酚。
[0017]环氧单体黏度对加工性能有较大影响。通过调控低环氧单体的黏度低，使其在固化前，单体与固化剂的混合物会有较好的流动性，易充满膜腔；低黏度环氧单体利于浸润填料；且低黏度单体可以先进行部分预聚，达到所需的高黏度。
[0018]本专利技术通过在和厚朴酚的苯环上同时引入两个烯丙基，得到3,3
‑
二烯丙基厚朴酚，降低双丁香酚基环氧单体的黏度，因为烯丙基是较长的烃基柔性链，在分子间起到润滑作用；且通过调控分子中烯丙基的数量和位置，配合分时段固化，减缓体系的固化反应速率，减少固化过程中的爆聚，避免气泡和应力集中的产生，进而调控并改善环氧粘结胶的性能。
[0019]本专利技术制备的双丁香酚基环氧单体中同时含有烯丙基和环氧基，因此完全固化需要进行两次不同温度条件下的固化反应。第一次固化是固化剂氨基和缩水甘油醚基的开环反应生成环氧交联网络。
[0020]第二次固化是与环氧粘结胶中成分发生烯丙基的交联反应。
[0021]且环氧粘结胶的玻璃化转变温度会随着烯丙基含量的增加而增加，因为烯丙基含量增加，粘结胶内化学交联点数目增加，树脂链段活动性下降，从而提高了玻璃化转变温度；但是当苯环间的桥联键越长，会降低玻璃化转变温度，因为桥联键的引入除了会增大交联点之间的分子量，还提高了两个苯环之间的活动自由度，因此通过限定双丁香酚基环氧树脂与异丙苯氧基功能化的氮化硼纳米片中烯丙基与苯环的含量，来控制各官能团的比例，提高环氧粘结胶的耐热性。
[0022]通过在环氧树脂中引入导热填料来提高环氧粘结胶的导热性，用六方氮化硼和碳纳米管来作为导热填料，同时提高环氧粘结胶韧性；但是六方氮化硼具有表面惰性，这就大大限制了它的应用。
[0023]通过对氮化硼纳米片进行功能化，得到少层甚至单层的氮化硼纳米片，改善其在环氧粘结胶中的分散性。
[0024]进一步的，异丙苯氧基功能化氮化硼纳米片的制备包括以下步骤：
[0025]1)将六方氮化硼分散于N
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甲基吡咯烷酮中，超声搅拌、离心、静置，将静置后的上层清液通过孔径为0.1pm的聚四氟乙烯微孔滤膜过滤，无水乙醇洗涤，干燥后得到溶剂剥离的六方氮化硼；
[0026]2)在无水无氧条件下，溶剂剥离的六方氮化硼、液氨混合，在
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78℃下搅拌1h，加入金属锂粒继续搅拌1
‑
2h，加入过氧化二异丙苯反应12h，加入乙醇和去离子水，将反应后的混合液用盐酸调节pH至中性，离心，用去离子水洗涤，通过孔径为0.1pm的聚四氟乙烯微孔滤膜过滤，并依次使用四氢呋喃、氯仿、乙醇洗涤，干燥后得到异丙苯氧基功能化的氮化硼纳米片。
[0027]进一步的，溶剂剥离的六方氮化硼、过氧化二异丙苯、液氨的摩尔体积比为
1.6mmoL：12.8mmoL：60mL。
[0028]进一步的，一种芯片封装用环氧粘结胶的制备工艺，包括如下步骤：
[0029]S1：将双丁香酚基环氧树脂、聚对苯二甲酰十二碳二元胺在混合机800
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1000r/min的转速条件下搅拌混合，得到混料A；将异丙苯氧基功能化氮化硼纳米片、碳纳米管在混合机800<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种芯片封装用环氧粘结胶，其特征在于，以质量份数计，所述环氧粘结胶的组分含量为：双丁香酚基环氧树脂15
‑
20份、聚对苯二甲酰十二碳二元胺5
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10份、聚硫醇1
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5份、咪唑0.5
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1.0份、异丙苯氧基功能化氮化硼纳米片20
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30份、碳纳米管10
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15份。2.根据权利要求1所述的一种芯片封装用环氧粘结胶，其特征在于，所述双丁香酚基环氧树脂的制备包括以下步骤：(1)和厚朴酚、碳酸钾、苄基三乙基氯化铵、乙腈混合，60
‑
65℃搅拌30
‑
40min，加入溴丙烯，65
‑
70℃反应10
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12h，过滤、旋干溶剂，依次用乙酸乙酯、去离子水洗涤，然后在200℃保温2h，再用层析柱方法得到3,3
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二烯丙基厚朴酚；(2)取3,3
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二烯丙基厚朴酚、环氧氯丙烷混合，加入苄基三乙基氯化铵，80℃下反应3h，加入氢氧化钠、苄基三乙基氯化铵混合搅拌30min，用去离子水、饱和NaCl水溶液洗2
‑
5次，用无水硫酸镁干燥，旋干溶剂，干燥后得到3,3
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二烯丙基厚朴酚的缩水甘油醚化物；(3)将3,3
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二烯丙基厚朴酚的缩水甘油醚化物与二氨基二苯甲烷在75
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80℃下混匀，趁热倒入模具中，真空脱泡3
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5min，进行分时段固化，得到双丁香酚基环氧树脂。3.根据权利要求2所述的一种芯片封装用环氧粘结胶，其特征在于，所述和厚朴酚、碳酸钾、苄基三乙基氯化铵的摩尔质量比为1moL：2.2moL：0.5g；3,3
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二烯丙基厚朴酚、环氧氯丙烷的摩尔比为1：20；3,3
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二烯丙基厚朴酚的缩水甘油醚化物与二氨基二苯甲烷的摩尔比为1：1。4.根据权利要求2所述的一种芯片封装用环氧粘结胶，其特征在于，分时段固化的条件：在105℃保温1h，升温至145℃保温1h，升温至185℃保温2h，升温至200℃保温2h。5.根据权利要求1所述的一种芯片封装用环氧粘结胶，其特征在于，所述异丙苯氧基...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄道生，
申请(专利权)人：道尔化成电子材料上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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