一种无填料超低粘度和低CTE的底部填充胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无填料超低粘度和低CTE的底部填充胶及其制备方法，所述无填料超低粘度和低CTE的底部填充胶，按重量份数包括以下组分：蒽型环氧树脂12

【技术实现步骤摘要】
一种无填料超低粘度和低CTE的底部填充胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及填充胶
，具体涉及一种无填料超低粘度和低CTE的底部填充胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着消费类电子产品不断的小型化、轻薄化、特别是可穿戴电子产品，例如手机、手环、手表、耳机，平板等可穿戴消费类电子产品，推动了集成电路集成度的日益加大，促使集成电路芯片的引脚数剧增，引脚锡球(bump)的半径越来越小。致使倒装芯片封装时，芯片与PCB板的间隙也越来越小，这就要求底部填充胶具有很好的流动性，封装时能够快速流过芯片与PCB板的狭小间隙，可靠地充满整个间隙而没有气泡空洞，确保封装后器件的可靠性。
[0003]普通的底部填充胶难以满足这种要求，因为粘度均在1000cps以上，流动速度不够快，含有无机填料，但其CTE(热膨胀系数)却很低可以达到25ppm/K，可以很好地消除封装后芯片、锡球和PCB版之间的应力。在上述的芯片与PCB板的狭小间隙的需求推动下，现有的无填料底部填充胶，粘度在100
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500cps的范围，具有很好的流动性，但其CTE通常比较高，难以满足实际使用需求。因此，需要采用其它的方案来降低封装胶固化后的CTE，控制CTE在较低的范围，以尽可能地消除封装后芯片、锡球和PCB板之间的应力。同时，还要具有较高的玻璃转化温度Tg、优良的粘结力和低的吸水性的性能，以满足消费类电子产品可靠性的要求，并实现在线固化，提高生产率，降低器件加工的单位成本。
[0004]现有的方案中，CTE还不理想，比较高，难以在CSP和BGA芯片封装制程中得到推广。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种无填料超低粘度和低CTE的底部填充胶及其制备方法，该方法制得的无填料超低粘度和低CTE的底部填充胶热膨胀系数低、粘度低、流动性好，可有效消除封装后芯片、锡球和PCB板之间的应力，且其固化后具有较高的玻璃转化温度Tg、优良的粘结力和低的吸水性，可满足消费类电子产品可靠性的要求，并实现在线固化，生产率高，使用效果好。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种无填料超低粘度和低CTE的底部填充胶，按重量份数包括以下组分：
[0008][0009]优选地，所述蒽型环氧树脂为二氢化蒽环氧树脂；所述二氢化蒽环氧树脂的结构式为：
[0010][0011]优选地，所述活性环氧树脂稀释剂为CDMDG、对叔丁基苯基缩水甘油醚中的一种或两种的混合物；
[0012]所述CDMDG的结构式为：
[0013][0014]所述对叔丁基苯基缩水甘油醚的结构式为：
[0015][0016]优选地，所述丙烯酸酯为9,9
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双[4
‑
(2
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丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴。
[0017]优选地，所述液体微胶嚷潜伏性固化剂为HX3613、HX3921HP、HX3941HP、HXA3922HP、HXA3042HP中的一种或任意几种的混合物。
[0018]优选地，所述液体聚合引发剂为过氧化
‑2‑
乙基已酸叔丁酯、过氧化二叔丁基中的一种或两种的混合物。
[0019]优选地，所述消泡剂为BYK054、BYK535、BYK5790、BYK141、TEGAirex921中的一种或任意几种的混合物。
[0020]一种无填料超低粘度和低CTE的底部填充胶的制备方法，包括以下步骤：
[0021]S1、在常温下，按重量份数称取蒽型环氧树脂粉末12
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18份、双酚F环氧树脂16
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24
份、活性环氧树脂稀释剂15
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17份并投入行星反应釜，搅拌，同时将反应釜的温度逐渐升温到120℃，再搅拌1
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2小时，直至蒽型环氧树脂完全溶解，并均匀地分散到双酚F环氧树脂和活性环氧树脂稀释剂分子的氛围中，使得蒽型环氧树脂分子被该氛围的分子所围绕，形成稳定的热力学体系；
[0022]S2、待行星反应釜温度降到室温时，再加入丙烯酸酯8
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15份、甲基丙烯酸缩水甘油酯22
‑
30份，满真空搅拌2
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3小时；
[0023]S3、加入液体微胶嚷潜伏性固化剂6
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10份、液体聚合引发剂1.5
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2.5份、消泡剂0.5份，温度控制在15℃以下，满真空搅拌0.5
‑
1小时，即制得无填料低粘度和低CTE的底部填充胶。
[0024]采用上述技术方案后，本专利技术与
技术介绍
相比，具有如下有益效果：
[0025]1、本专利技术以二氢化蒽环氧树脂作为核心材料，其分子结构中含有蒽环(三个苯环的稠环)，且蒽型环氧树脂分子可均匀地分散到双酚F环氧树脂和活性环氧树脂稀释剂分子的氛围中，使得蒽型环氧树脂分子被该氛围的分子所围绕，不易产生结晶而被析出，固化后，蒽环之间容易紧密堆积。而且，由于蒽环属于二维平面结构，在分子热运动时，不易转动。因此，分子中蒽环之间的紧密堆积和蒽环二维平面结构的不易转动，当温度升高时，体积不易发生膨胀，从而使CTE能够控制在比较低的水平，可有效摆脱对填料的依赖性。
[0026]2、本专利技术使用9,9
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双[4
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(2
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丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴的分子结构特点，9,9
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双[4
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(2
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丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴(BPEFA)分子中的四个苯环固化后，不易发生转动，可有效降低CTE。此外，由于丙烯酸酯的粘度均比较低，特别是甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA(粘度仅为2.7cps，25℃)，可极大地降低了胶黏剂体系的粘度，使低粘度成为可能。
[0027]3、本专利技术中的蒽环和BPEFA分子中的四个苯环均具有较高的玻璃转化温度Tg，且固化后，甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA可作为环氧基团之间的交联、丙烯酸酯之间的交联以及环氧基团与丙烯酸酯之间的交联桥梁，可形成IPN(Interpenetrating PolymerNetwork,空间互穿)的交联结构，可进一步提高玻璃转化温度Tg。同时，蒽环和9,9
‑
双[4
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(2
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丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴(BPEFA)分子中的四个苯环基团，均是强疏水基团，可大幅降低固化后底部填充胶的吸水性。
[0028]4、本专利技术由于CTE的降低，同样，也带来了固化后底部填充胶的低收缩率，以及环氧基团和丙烯酸酯基团对芯片、锡球(bump)的PCB板表面的良好润湿性，有效提升了底部填充胶对基材的良好的粘结性。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。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。
[0030本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无填料超低粘度和低CTE的底部填充胶，其特征在于，按重量份数包括以下组分：2.如权利要求1所述的一种无填料超低粘度和低CTE的底部填充胶，其特征在于：所述蒽型环氧树脂为二氢化蒽环氧树脂；所述二氢化蒽环氧树脂的结构式为：3.如权利要求1所述的一种无填料超低粘度和低CTE的底部填充胶，其特征在于：所述活性环氧树脂稀释剂为CDMDG、对叔丁基苯基缩水甘油醚中的一种或两种的混合物；所述CDMDG的结构式为：所述对叔丁基苯基缩水甘油醚的结构式为：4.如权利要求1所述的一种无填料超低粘度和低CTE的底部填充胶，其特征在于：所述丙烯酸酯为9,9
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双[4
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(2
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丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴。5.如权利要求1所述的一种无填料超低粘度和低CTE的底部填充胶，其特征在于：所述液体微胶嚷潜伏性固化剂为HX3613、HX3921HP、HX3941HP、HXA3922HP、HXA3042HP中的一种或任意几种的混合物。6.如权利要求1所述的一种无填料超低粘度和低CTE的底部填充胶，其特征在于：所述液体聚合引发剂为过氧化
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乙基已酸叔丁酯、过氧化二叔丁基中的一种或两种的混合物。
7.如权利要求1所述的一种无填料超低粘度和低CTE的底部填充胶，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亚莹，
申请(专利权)人：郭亚莹，
类型：发明
国别省市：