底部填充胶及其制备方法和芯片封装结构技术

本发明专利技术涉及芯片封装技术领域，特别涉及底部填充胶及其制备方法和芯片封装结构。包括以下质量百分比的原料：双酚F型环氧树脂20wt％～36.5wt％；萘系环氧树脂0.7wt％～3wt％；多官能团环氧树脂0.7wt％～3wt％；活性稀释剂0.5wt％～3wt％；潜伏型双氰胺类固化剂1wt％～8wt％；咪唑类促进剂0.3wt％～0.5wt％；无机填料55wt％～75wt％；功能助剂0.5wt％～2wt％；所述无机填料包括第一无机填料和第二无机填料，所述第一无机填料的粒径D50小于第二无机填料的粒径D50。本发明专利技术的底部填充胶同时具有低粘度、高玻璃化转变温度、高耐热、高弯曲模量和高弹性模量的性能，综合性能优异。综合性能优异。

【技术实现步骤摘要】
底部填充胶及其制备方法和芯片封装结构


[0001]本专利技术涉及芯片封装
，特别涉及底部填充胶及其制备方法和芯片封装结构。

技术介绍

[0002]底部填充胶是底部填充用的胶水，其被要求具有快速流动的性能，能够在适用温度条件下很好充满芯片与电路板之间的狭小间隙，达到封装保护芯片的效果。而且，由于芯片在使用的过程中产生大量的热量，为了防止翘曲，还要求底部填充胶具有较高的玻璃化转变温度和较高的模量，从而确保封装器件耐高温的可靠性而不至于失效。
[0003]为了满足上述性能，有些底部填充胶中引入Cl
‑
等离子，但随着Cl
‑
等离子的引入，在水分的作用下会加速管芯中铝引线的腐蚀，使电子元器件制品的寿命受到恶劣影响。目前世界上含可水解氯600mg/kg左右的通用型环氧树脂只能适用64k存储单元的存储程度，无法满足256k存储单元的存储程度，更无法满足未来的1M存储单元时代。
[0004]此外，为了提高底部填充胶的耐热性能和力学性能，还可以加入了分子量较大的树脂进行聚合。但分子量较大的树脂的引入，会增大体系的粘度，进而严重降低体系的流动性，对底部填充胶的流动和粘接性能会产生严重不利的影响。
[0005]综上，底部填充胶的各项综合指标有待整体性的提高，否则难以满足芯片封装的要求，导致底部填充胶产品在半导体倒装芯片的封装制程中难以推广应用。

技术实现思路

[0006]基于此，本专利技术提供一种底部填充胶及其制备方法和芯片封装结构。
[0007]本专利技术第一方面提供一种底部填充胶，其技术方案如下：
[0008]一种底部填充胶，包括以下重量百分比的原料：
[0009][0010]所述无机填料包括第一无机填料和第二无机填料，所述第一无机填料的粒径D50小于第二无机填料的粒径D50。
[0011]在其中一些实施例中，所述多官能团环氧树脂满足以下条件中的至少一个：
[0012]1)包括三官能团环氧树脂、四官能团环氧树脂或其组合；
[0013]2)环氧当量为90g/eq～125g/eq；
[0014]3)25℃下的粘度为300cp～9000cp。
[0015]在其中一些实施例中，所述双酚F型环氧树脂满足以下条件中的至少一个：
[0016]1)环氧当量为160g/eq～180g/eq；
[0017]2)25℃下的粘度为1500cp～5000cp。
[0018]在其中一些实施例中，所述萘系环氧树脂满足以下条件中的至少一个：
[0019]1)环氧当量为130g/eq～160g/eq；
[0020]2)30℃下的粘度为20000cp～30000cp。
[0021]在其中一些实施例中，所述无机填料满足以下条件中的至少一个：
[0022]1)所述第一无机填料和第二无机填料各自独立地为硅微粉；
[0023]2)所述第一无机填料的粒径D50为0.3μm～0.7μm，所述第二无机填料的粒径D50为1.7μm～2.1μm；
[0024]3)所述第一无机填料占无机填料总量的5wt％～25wt％，所述第二无机填料占无机填料总量的75wt％～95wt％。
[0025]在其中一些实施例中，所述活性稀释剂选自3,4
‑
环氧环己基甲基3,4
‑
环氧环己基甲酸酯、1,2
‑
环己二醇二缩水甘油醚、1,6
‑
己二醇二缩水甘油醚或其组合。
[0026]在其中一些实施例中，所述潜伏型双氰胺类固化剂选自潜伏型粉末双氰胺、潜伏型液态双氰胺或其组合。
[0027]在其中一些实施例中，所述功能助剂包括偶联剂、分散剂、消泡剂或其组合。
[0028]在其中一些实施例中，所述底部填充胶包括以下质量百分比的原料：
[0029][0030][0031]本专利技术第二方面提供一种底部填充胶的制备方法，其技术方案如下：
[0032]混合上述的双酚F型环氧树脂、萘系环氧树脂、多官能团环氧树脂、活性稀释剂、潜
伏型双氰胺类固化剂、功能助剂，搅拌，加入所述无机填料，搅拌，待所得混合物的温度≤10℃，加入所述咪唑类促进剂，搅拌。
[0033]本专利技术的第三方面提供一种芯片封装结构，其技术方案如下：
[0034]一种芯片封装结构，包括基板、设置在基板上的芯片、及在基板与芯片之间的多个间隔设置的焊接凸点，所述基板与芯片之间的焊接凸点之间的间隙中填充有底部填充材料，所述底部填充材料由上述的填充胶固化后形成。
[0035]与传统方案相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0036]本专利技术以双酚F型环氧树脂、萘系环氧树脂和多官能团环氧树脂搭配作为主树脂，能够在保证底部填充胶具有较低粘度以满足快速流动需求的基础上，形成交联密度高的三维网络，有利于提高底部填充胶的耐热性能和玻璃化转变温度，而且主树脂中无卤素，可满足芯片256k存储单元的存储程度，甚至也可满足未来的1M存储单元的需求。同时加入了活性稀释剂，其能够参与共聚，实现三维网络中刚柔并济的分子链设计，提高底部填充胶的弹性模量并兼顾提高韧性，防止底部填充胶界面和本体开裂，提高底部填充胶的抗翘曲性能和可靠性。同时加入了潜伏型双氰胺类固化剂，其与主树脂相容性好，有利于降低固化温度，实现中温快速固化。同时加入了粒径D50不同的两种无机填料，这样的设计有助于在底部填充胶流动过程中发挥“大球助推，小球助流”的作用，促进产品的快速流动，并在固化产物的三维网络中，通过大小微球紧密堆积还可以促进产品热膨胀系数的降低，有利于提高弹性模量。综上，通过各组分的相互配合，本专利技术的底部填充胶同时具有低粘度、高玻璃化转变温度、高耐热、高弯曲模量和高弹性模量的性能，综合性能优异。
具体实施方式
[0037]以下结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术公开内容理解更加透彻全面。
[0038]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0039]术语
[0040]除非另外说明或存在矛盾之处，本文中使用的术语或短语具有以下含义：
[0041]本专利技术中，涉及“和/或”、“或/和”、“及/或”的选择范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目，也包括相关所列项目的任意的和所有的组合，所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。需要说明的是，当用至少两个选自“和/或”、“或/和”、“及/或”的连词组合连接至少三个项目时，应当理解，该技术方案毫无疑问地包括均用“逻辑与”连接的技术方案，还毫无疑问地包括均用“逻辑或”连接的技术方案。比如，“A及/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种底部填充胶，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：所述无机填料包括第一无机填料和第二无机填料，所述第一无机填料的粒径D50小于第二无机填料的粒径D50。2.根据权利要求1所述的底部填充胶，其特征在于，所述多官能团环氧树脂满足以下条件中的至少一个：1)包括三官能团环氧树脂、四官能团环氧树脂或其组合；2)环氧当量为90g/eq～125g/eq；3)25℃下的粘度为300cp～9000cp。3.根据权利要求1所述的底部填充胶，其特征在于，所述双酚F型环氧树脂满足以下条件中的至少一个：1)环氧当量为160g/eq～180g/eq；2)25℃下的粘度为1500cp～5000cp。4.根据权利要求1所述的底部填充胶，其特征在于，所述萘系环氧树脂满足以下条件中的至少一个：1)环氧当量为130g/eq～160g/eq；2)30℃下的粘度为20000cp～30000cp。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的底部填充胶，其特征在于，所述无机填料满足以下条件中的至少一个：1)所述第一无机填料和第二无机填料各自独立地为硅微粉；2)所述第一无机填料的粒径D50为0.3μm～0.7μm，所述第二无机填料的粒径D50为1.7μm～2.1μm；3)所述第一无机填料占无机填料总量的5wt％～25wt％，所述第二无机填料占无机填料总量的75wt％～95wt％。6.根据权利要求1
‑
4任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖德海，喻琴，邓振杰，颜明发，徐玉文，
申请(专利权)人：东莞优邦材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：