一种大尺寸芯片底部封装用增韧浆料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种大尺寸芯片底部封装用增韧浆料的制备方法，其原料按照重量份数包括：改性环氧树脂50

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸芯片底部封装用增韧浆料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种大尺寸芯片底部封装用增韧浆料制备，可用于热固化型环氧电子胶黏剂材料领域。

技术介绍

[0002]在芯片封装技术中，IC芯片与有机基板的接合层中由大量微小尺寸的焊点组成，它们的变形适应能力较差，对热应力极为敏感，使得结构可靠性问题更加突出。利用聚合物底部填充来提高封装芯片可靠性是近年来发展的一种新方法。该方法经济易行，在芯片封装的过程中，底部填充材料(Underfill)通过热固化作用在IC芯片与有机基板之间的狭缝中逐渐凝固成形，并且将连接的焊点保护起来。同时还可以有效减缓冲击载荷，改善封装芯片的抗变形、抗潮湿、抗化学腐蚀等性能，能极大地提高封装芯片的疲劳寿命，因此具有很大发展潜力。
[0003]芯片级底部填充胶在固化过程中容易累积热应力，当填充封装完成固化后，整套芯片封装但愿会经历回流焊、冷热循环、高温存储、高温高湿等严苛可靠性。在这些可靠性过程中，芯片级底部填充胶内部的应力会持续累积增加。由于芯片对角线两端所产生的应力较大，尤其当芯片尺寸越大，则产生的热应力就越大。最终当累积的热应力超过材料本体强度的时候，就会造成失效，例如边角界面分离、底填胶裂纹，严重的将导致焊点断裂，甚至硅片崩裂。为解决此类问题，在配方设计时需要考虑到增韧增柔。但由于芯片级底部填充材料的特殊性，各原材料之间需要相容性非常高，以避免在填充流动过程中造成原料分离。因此为了提高底填材料固化后的柔韧性，抵消或者削弱因固化以及严苛可靠性过程中所造成的内应力同时，保证增韧增柔的原料与配方中各原料具有良好的相容性，本专利中的增韧浆料便可以实现这种功能。并且这种预混型浆料也可以应用在其他需要增韧增柔的环氧体系胶黏剂中。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本专利技术提供一种大尺寸芯片底部封装用增韧浆料及其制备方法。通过本专利技术中的增韧浆料引入芯片级底部填充胶配方中，可以起到明显增韧效果，同时与基体树脂有良好的相容性，不会影响整体粘度和流动效果，并且根据增韧浆料中主体树脂、助剂的不同，还能赋予除增韧之外的其他效果。
[0005]具体技术方案如下：
[0006]本专利技术的目的之一是提供一种大尺寸芯片底部封装用增韧浆料，其特征在于，其原料按照重量份数包括：
[0007]改性环氧树脂50
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70份，增韧树脂15
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25份，活性稀释剂2
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5份，偶联剂0.5
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1份,消泡剂0.5
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1份，分散剂0.5
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1份。
[0008]进一步，所述的改性环氧树脂，为柔性环氧树脂、聚醚型环氧树脂、核壳增韧环氧树脂中的一种或两种以上复配组合，优选为柔性环氧树脂和核壳增韧环氧树脂的组合，其
中柔性环氧树脂和核壳增韧环氧树脂的质量比优选为(1
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2):1；柔性环氧树脂是陶氏化学的DER
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732、DER
‑
736、DER
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755、XZ92466、XZ92465，湖南赛尔维的HQ
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3500E、HQ5500、HQ
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1200、HQ
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1500E，日本大赛璐的PB3600、PB4700,韩国Shin
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A公司的SE
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4125P中的一种或几种的复配；所述柔性环氧树脂一般在分子结构中含有醚键，或者含有聚丙二醇型环氧，或者聚合的结构单元中含有双键结构等，含有以上形式的环氧树脂，会使得常规环氧树脂结构具有良好的柔韧性，能够从高分子结构设计上有效抵消材料固化及可靠性中的内应力；核壳增韧环氧树脂一般在环氧树脂中以原位聚合、共混键合的形式，将橡胶微粒子或核壳增韧粒子与常规环氧树脂结合，能够增加材料本体韧性，并且可以阻断材料内部微裂纹恶化延展。
[0009]进一步，所述的增韧粉状树脂，为乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、环氧改性硅弹性体粉末、丁二烯
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苯乙烯
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聚甲基丙烯酸甲酯共聚物(MBS)、丁苯橡胶粉末中的一种或两种以上复配组合，优选为EVA、MBS、环氧改性硅弹性体粉末三种协同复配使用，其中三者质量比优选为(1
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2):(1
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2):1；增韧环氧树脂可以是：日本钟化的MX
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125、MX
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136、MX
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139、MX
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267、MX
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553，亨斯曼公司的XU3508、LT1522、695，湖南赛尔维的HQ
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2000、HQ3600，阿科玛公司XT
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100中的一种或几种的复配；EVA树脂是阿科玛公司的42
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60、40
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55、33
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45PV、33
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400、33
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25，28
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150中的一种或几种的复配；MBS树脂是阿科玛公司的E920、D480，日本钟化的M521、M701、M711、M722、M732；具体环氧改性硅弹性体可以是道康宁的EP2601、EP2720中的一种或几种的复配。
[0010]所述EVA树脂属于共聚型树脂，醋酸乙烯(VA)含量越高，能提供材料更高的柔韧性、抗冲击性，在
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50℃环境下也能保持良好的柔性，并且与无机填料的相容性良好；所述MBS树脂同样属于共聚型树脂，具有典型核壳结构，可以提供低温下良好韧性；以上环氧改性硅弹性体，与环氧树脂相容性良好，并且因其含有硅键，可以提供材料在高温下抵消内应力，起到增韧保护作用。
[0011]所述的用于大尺寸芯片底部填充胶增韧浆料的制备方法包括如下步骤：将改性环氧树脂、增韧树脂、活性稀释剂、偶联剂、消泡剂、分散剂共混，以500
‑
1000r/min转速在双行星搅拌釜中搅拌1
‑
2h后，加入增韧树脂，釜内控温80
‑
100℃，同时以1500
‑
2000r/min高速分散搅拌1
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2h；将初步预混料取出，通过三辊研磨机进行变间隙加热研磨5
‑
10次，三辊温度控制在80
‑
100℃，再将过辊后的预混料倒回釜中，釜内控温继续80
‑
100℃，同时以1500
‑
2000r/min高速分散搅拌1
‑
2h最终即可得到增韧浆料(DBZR)。
[0012]本专利技术的目的之二是提供上述含有增韧浆料(DBZR)的芯片底部填充胶的制备方法，其包括如下步骤：
[0013]将环氧树脂、增韧浆料(DBZR)、偶联剂、消泡剂、黑膏共混，在双行星搅拌釜内以500
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1000r/min的转速搅拌，釜温控制在80
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸芯片底部封装用增韧浆料，其原料按照重量份数包括：改性环氧树脂50
‑
70份，增韧树脂15
‑
25份，活性稀释剂2
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5份，偶联剂0.5
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1份,消泡剂0.5
‑
1份，分散剂0.5
‑
1份。2.根据权利要求1所述的一种大尺寸芯片底部封装用增韧浆料，其特征在于，所述的改性环氧树脂是经过接枝、共聚以及复配后，具有增韧效果的环氧树脂，包含聚醚型环氧树脂，聚酯型环氧树脂，纳米粒子增韧环氧树脂，核壳增韧环氧树脂超支化环氧树脂，具体为日本钟化的MX
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125、MX
‑
136、MX
‑
553，赢创的ALBIFLEX 348、NANOPOX E500、NANOPOX F640，湖南赛尔维的HQ
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3500E、HQ1500E，陶氏化学的DER
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755、XZ92466中一种或几种的复配；所述的增韧树脂，包含乙烯
‑
丙烯酸丁酯共聚物，乙烯
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丙烯酸丁酯共聚物，乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物，丁二烯
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苯乙烯
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聚甲基丙烯酸甲酯共聚物，环氧改性硅弹性体粉末，丁苯橡胶粉末，聚丁二烯橡胶粉末，具体为日本钟化的M521、M701、M711、M722、M732、MZ120，阿科玛的E920、D480、42
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60，道康宁的EP2601、EP2720中一种或几种的复配。3.根据权利要求1所述的一种大尺寸芯片底部封装用增韧浆料，其特征在于，所述活性稀释剂为陶氏化学的DER
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732、DER
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736、DER
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321、DER
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324，CVC的GE
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30、GE
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31、GE
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40中一种或几种的复配。4.根据权利要求1所述的一种大尺寸芯片底部封装用增韧浆料，其特征在于，所述的偶联剂为γ
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氨丙基三乙氧基硅烷、γ
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巯丙基三甲氧基硅烷、γ
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巯丙基三乙氧基硅烷、γ
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缩水甘油醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：金涛，王建斌，姜贵琳，陈田安，
申请(专利权)人：烟台德邦科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：