一种底部填充胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种底部填充胶及其制备方法和应用，属于粘胶剂技术领域。本发明专利技术所述的制备原料包括环氧树脂A和环氧树脂B，其中，所述环氧树脂A为双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂中的至少一种；所述环氧树脂B为联苯型环氧树脂。本发明专利技术底部填充胶通过联苯型环氧树脂与双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂配合使用，使得制备的底部填充胶具有极低的吸湿性、优异的粘接性，毛细流动性可控、还表现出很好的耐冷热冲击性能、耐候性和化学稳定性，同时本发明专利技术所述的底部填充胶只需要在最边缘一排的焊球周围进行施胶可达到性能标准，使得PCB板胶水填充重量减轻，显著节省了时间和原料的成本。显著节省了时间和原料的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种底部填充胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及粘胶剂
，尤其是涉及一种底部填充胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]底部填充胶(Underfill)作为一种重要的集成电路封装电子胶黏剂，在先进封装如2.5D、3D封装中，用于缓解芯片封装中不同材料之间热膨胀系数不匹配带来的应力集中问题，进而提高器件封装可靠性。
[0003]从使用场景上来看，底部填充胶分为两种，一种是倒装芯片底部填充胶(Flip
‑
Chip Underfill)，用于芯片与封装基板互连凸点之间间隙的填充，此处的精度一般为微米级，对于底部填充胶提出了很高的要求，使用方一般为先进封装企业；另一种是(焊)球栅阵列底部填充胶(BGA Underfill)，用于封装基板与PCB印制电路板之间互连的焊球之间的填充，焊球之间的间隙精度为毫米级，对底部填充胶要求相对较低。
[0004]电路板级底部填充胶，用于对BGA封装模式的芯片进行底部填充，利用毛细作用使得胶水迅速流过BGA芯片底部芯片底部，利用加热的固化形式，将BGA底部空隙大面积(一般覆盖80％以上)填满，从而达到加固的目的，增强BGA封装模式的芯片和PCBA之间的抗跌落性能。经过可靠性测试后，底部填充胶出现导电失效，是由于锡膏及焊球里面的金属离子渗透到底部填充胶内部形成导电通路，从而失效，其次整个PCB板胶水填充重量增加、成本升高。
[0005]因此，需提供一种底部填充胶以解决以上问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种底部填充胶，能够有效地降低锡膏及焊球里面的金属离子渗透导致导电失效的问题，提高BGA封装模式的芯片和PCB之间的机械可靠性，减轻PCB板的重量，节约成本。
[0007]本专利技术还提供了上述底部填充胶的制备方法。
[0008]本专利技术还提供了上述底部填充胶的应用。
[0009]本专利技术的第一方面提供了一种底部填充胶，按重量份数计，所述底部填充胶的制备原料包括环氧树脂A和环氧树脂B；
[0010]其中，所述环氧树脂A为双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂中的至少一种；所述环氧树脂B为联苯型环氧树脂。
[0011]根据本专利技术第一方面实施例的底部填充胶，至少具有如下有益效果：
[0012]本专利技术通过添加联苯型环氧树脂与双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂在催化剂的作用下，与固化剂、填料和偶联剂配合使用，其中，联苯型环氧树脂具备室温固态、加热为低粘度流体特征，固化剂在固化时形成交联网状结构，催化剂也能加速固化反应，填料可以降低热膨胀系数、增强模量，偶联剂是连接树脂基体与填料之间的桥梁，使得制备的底部填充胶具有可温度响应性，还具备良好的极低的吸湿性、优异的粘接性，降低毛细血管流速，还
表现出很好的耐冷热冲击性能、耐候性和化学稳定性，有效地提高了填充效率。
[0013]本专利技术所述的底部填充胶能够有效地降低锡膏及焊球里面的金属离子渗透导致导电失效的问题，提高BGA封装模式的芯片和PCB之间的机械可靠性，减轻PCB板的重量，节约成本。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式，按重量份数计，所述底部填充胶的制备原料包括以下组分：
[0015]环氧树脂A 50～250份；
[0016]环氧树脂B 80～150份。
[0017]优选地，按重量份数计，所述底部填充胶的制备原料包括以下组分：
[0018]环氧树脂A75～200份；
[0019]环氧树脂B 100～130份。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，所述双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂的质量比为1：(1～3)，例如可以约为1：1、1：1.5、1：1.8、1：2、1：2.5、1：2.8、1：3
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，所述双酚A环氧树脂选自NPEL
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128E。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，所述双酚A环氧树脂的环氧当量为184～190g/eq。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，所述双酚F环氧树脂选自瀚森NPEL
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862和J
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8672H中的至少一种。
[0024]根据本专利技术的一些实施方式，所述双酚F环氧树脂的环氧当量为160～180g/mol。
[0025]双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂作为树脂基体材料，具有优异的电绝缘性能和低粘度能够进一步提高自合成树脂的电绝缘性能。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，所述联苯型环氧树脂的环氧当量为155～290g/eq。
[0027]优选地，所述联苯型环氧树脂的环氧当量为170～220g/eq。
[0028]根据本专利技术的一些实施方式，所述联苯型环氧树脂选自JER
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YX4000、JER
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YX4000K、JER
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YX4000H、JER
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YL6121HA、嘉盛德BPNE3501和日本化药NC3000中的至少一种。
[0029]优选地，所述联苯型环氧树脂选自JER
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YX4000、JER
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YX4000K、JER
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YX4000H和JER
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YL6121HA中的至少一种。
[0030]联苯型环氧树脂在常温下为粉末固体状态，当联苯型环氧树脂和双酚A/F环氧树脂混合时相当于粉末加入液体中，联苯型环氧树脂可以作填充剂使用，使底部填充胶具有高附着力和机械性能；同时由于联苯型环氧树脂本身反应活性高，在60～100℃能够瞬间熔化后完成反应，添加联苯型环氧树脂能够有效的增强底部填充胶的机械性能和可温度响应性，还能提高毛细血管流速，与固化剂协同缩短固化时间，提高填充效率。
[0031]根据本专利技术的一些实施方式，所述底部填充胶的制备原料还包括以下组分：当环氧树脂B以80～150份计，
[0032]稀释剂40～100份；
[0033]固化剂20～35份；
[0034]催化剂12～20份；
[0035]填料50～150份；
[0036]颜料0.2～2份；
[0037]偶联剂4～10份。
[0038]优选地，所述底部填充胶的制备原料还包括以下组分：
[0039]当环氧树脂B以100～130份计，
[0040]稀释剂50～80份；
[0041]固化剂25～30份；
[0042]催化剂15～18份；
[0043]填料80～130份；
[0044]颜料0.5～1.5份；
[0045]偶联剂5～9份。
[0046]根据本专利技术的一些实施方式，所述稀释剂选自REP
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106、REP
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111、E
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10P和622p中的至少一种。
[0047]稀释剂的作用是为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种底部填充胶，其特征在于，所述底部填充胶的制备原料包括环氧树脂A和环氧树脂B；其中，所述环氧树脂A为双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂中的至少一种；所述环氧树脂B为联苯型环氧树脂。2.根据权利要求1所述的底部填充胶，其特征在于，按重量份数计，所述底部填充胶的制备原料包括以下组分：环氧树脂A50～250份；环氧树脂B 80～150份。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A环氧树脂和双酚F环氧树脂的质量比为1：(1～3)。4.根据权利要求1所述的底部填充胶，其特征在于，所述联苯型环氧树脂的环氧当量为155～290g/eq；优选地，所述联苯型环氧树脂选自JER
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YX4000、JER
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YX4000K、JER
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YX4000H、JER
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YL6121HA、嘉盛德BPNE3501和日本化药NC3000中的至少一种。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，所述底部填充胶的制备原料还包括以下组分：当环氧树脂B以80～150份计，稀释剂40～100份；固化剂20～35份；催化剂12～20份；填料50～150份；颜料0.2～2份；偶联剂4～10份。6.根据权利要求5所述的底部填充胶，其特征在于，所述稀释剂选自REP
‑
106、REP
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111、E
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10P和622p中的至少一种；优选地，所述固化剂包括双氰胺类固化剂和咪唑类固化剂中的至少一种；优选地，所述催化剂包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘芳波，赖金洪，徐方，胡小艳，
申请(专利权)人：长沙先进电子材料工业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：