System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种环氧底部填充胶及其制备方法技术_技高网

一种环氧底部填充胶及其制备方法技术

技术编号:40663889 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-18 18:57
本发明专利技术涉及胶黏剂技术领域,特别涉及一种环氧底部填充胶及其制备方法,按照重量份数,包括如下组分:双酚型环氧树脂10‑15份,多官能环氧树脂1‑2份,萘型环氧树脂3‑8份,增韧型环氧树脂3‑8份,偶联剂0.2‑0.8份,黑膏0.5‑1份,球形填料65‑75份;还包括固化剂、促进剂、反应型助剂中的两种或三种,固化剂8‑12份、促进剂0.2‑1份、反应型助剂0.4份。通过配方设计组合,制备出来的底部填充胶对硅、氮化硅、Cu等基材表面具有优异的粘接力,对结构复杂的芯片底部具有良好的流动性,而且在有较低的Tg同时,高温模量处在较高水平,最终表现在实际应用场景中,兼具有良好的韧性和良好的热力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及胶黏剂,特别涉及一种环氧底部填充胶及其制备方法


技术介绍

1、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固化形成热固性高分子材料,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。

2、通常情况下,集成电路封装用的底部填充胶,多为两种:环氧/酸酐固化体系,环氧/胺固化体系。环氧/酸酐固化体系,固化速度较快,多用于板级底部填充;环氧/胺固化体系,固化速度较慢,多用于芯片级底部填充。无论哪一种体系,根据不同应用场景,产品的tg(玻璃化转变温度)会针对性进行设计。高tg则材料具有更高的耐热性,低tg则材料相对具有更好的韧性。

3、当高分子材料所处的温度远低于tg时,整体链段被冻结,只有链节、侧基等能运动,此时材料的力学性质与小分子玻璃差不多,受力形变很小,外力去除后形变能够马上恢复,此时材料模量相对较高;当处在tg附近温度时,高分子链段开始能运动,几乎所有性质开始发生变化,此时模量也大幅度下降;当环境温度高于tg时,热固性高分子链段整体运动,但分子链不发生移动,此时模量基本降至很低的水平,且随着温度升高,模量仍会小幅度降低。所以材料在高于tg时,抵抗形变的能力非常差,此时发生本体断裂、界面分层等情况的概率也非常高。

4、综上所述,如果胶水固化后具有较低tg和较高的高温模量,则此种胶水在固化后将兼具有较好的韧性和较好的热力学性能。因此,亟需开发一种具有较低tg和较高的高温模量的环氧底部填充胶。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本专利技术提供了一种低tg,高温模量较高的环氧底部填充胶及其制备方法。

2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:

3、一种环氧底部填充胶,按照重量份数,包括如下组分:

4、双酚型环氧树脂10-15份,多官能环氧树脂1-2份,萘型环氧树脂3-8份,增韧型环氧树脂3-8份,偶联剂0.2-0.8份,黑膏0.5-1份,球形填料65-75份;

5、还包括固化剂、促进剂、反应型助剂中的两种或三种,固化剂8-12份、促进剂0.2-1份、反应型助剂0.4份。

6、本专利技术通过配方中不同原料的组合尝试,并选用特殊结构的原料,最终形成了同时具有较低tg和较高高温模量的环氧热固性底部填充胶材料,使得固化后的材料兼具有较好的韧性和较好的热力学性能。

7、在上述技术方案的基础上,本专利技术还可以作出如下的改进:

8、进一步,所述环氧底部填充胶的玻璃化转变温度为100-120℃,所述环氧底部填充胶高于玻璃化转变温度的模量为150-300mpa。

9、在此进一步说明模量的意义:模量,可以理解为材料受到外力后发生形变,或已经完全形变后,材料自身储存的能量,也可以理解为材料储存弹性形变的能力,或抵抗形变的能力。模量越大,材料越不容易发生形变,或者发生形变后越容易恢复到原来形貌;模量越小,材料容易发生形变,或者发生形变后越不容易恢复到原来形貌,甚至发生断裂破坏。

10、进一步,所述固化剂为双官能固化剂。

11、进一步,所述固化剂选自张家港雅瑞化工的mhhpa、e100(二乙基甲苯二胺)、日本化药的mcd(甲基纳迪克酸酐)、a-a(4,4-亚甲基双(2-乙基)苯胺)、亨斯曼的t-5000(聚醚胺)、5200(二乙基甲苯二胺)中的一种或几种的复配。

12、采用上述进一步方案的有益效果是:上述固化剂,mhhpa(甲基六氢苯酐)和mcd为酸酐固化剂,在配合促进剂使用后,固化速度较快,可以提供更优异的流动性,适用于板级、芯片级底部填充胶;其余均为改性胺类固化剂,固化速度略慢,固化应力更低,用于芯片级底部填充胶。

13、进一步,所述促进剂选自日本味之素的my-24、my-25、pn-23、pn-40、pn-40j、pn-50、ah-203、日本四国化成的2e4mz、2e4mz-cn中的一种或几种的复配。

14、采用上述进一步方案的有益效果是:上述促进剂主要包含咪唑加成物,胺加成物,其中多数为固体粉末类型,适用于板级环氧底部填充胶,其中2e4mz和2e4mz-cn为液体,适用于芯片级环氧底部填充胶。

15、进一步,所述双酚型环氧树脂选自日本dic的830-s(双酚f型环氧树脂)、exa-830lvp(双酚f/双酚a共混型环氧树脂)、exa-835lvp(双酚f/双酚a共混型环氧树脂)、exa-850crp(双酚a型环氧树脂),韩国shin-a t&c的sef-170p(双酚f型环氧树脂)、sef-170pm(双酚f型环氧树脂)、se-55f(双酚f型环氧树脂)、se-187m(双酚a型环氧树脂)、se-187pm(双酚a型环氧树脂)中的一种或几种的复配;所述多官能环氧树脂选自日本住友elm-100h、湖南赛尔维的sw-0510(氨基三官能团环氧树脂)、sw-70(氨基四官能团环氧树脂)、sw-80(氨基四官能团环氧树脂)中的一种或几种的复配;所述萘型环氧树脂选自日本dic的hp-4032d(萘基二官能团环氧树脂)、湖南赛尔维的ylse-900s(萘基二官能团环氧树脂)、上海觅拓的mt-ep01(萘基二官能团环氧树脂)、上海华谊的eba-65h(萘基二官能团环氧树脂)、上海众司的xp-1080d(萘基二官能团环氧树脂)中的一种或几种的复配。

16、采用上述进一步方案的有益效果是:双酚型环氧树脂在配方中为主体树脂,其粘度较低,可以为整体底部填充胶提供较低粘度,有助于在加入较高含量的无机填料后,也能提供较好的流动性;

17、多官能环氧树脂在配方中,因其在固化时可以产生更多的交联点,进而提高固化物的交联密度,可以为胶黏剂的固化物提供更高tg,更高模量,更高的高温界面粘接力;

18、萘型环氧树脂,因其结构中含有萘环,整体刚性更强,在配方中主要为胶黏剂的固化物提供更高tg,更高模量,更低的热膨胀系数。

19、进一步,所述增韧型环氧树脂选自日本钟渊化学mx125(液态双酚a环氧树脂为基体树脂,25%丁苯橡胶增韧)、mx136(液态双酚f环氧树脂为基体树脂,25%丁二烯橡胶增韧)、mx139(液态双酚f环氧树脂为基体树脂,33%丁二烯橡胶增韧)、mx553(脂环族环氧树脂为基体树脂,30%丁二烯橡胶增韧)、赢创的nanopox系列的e470(双酚a环氧树脂为基体树脂,40%纳米二氧化硅增韧)、e430(双酚a/f共混型环氧树脂为基体树脂,40%纳米二氧化硅增韧)、e500(双酚f环氧树脂为基体树本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种环氧底部填充胶,其特征在于,按照重量份数,包括如下组分:

2.根据权利要求1所述的环氧底部填充胶,其特征在于,所述环氧底部填充胶的玻璃化转变温度为100-120℃,所述环氧底部填充胶高于玻璃化转变温度的模量为150-300MPa。

3.根据权利要求1所述的环氧底部填充胶,其特征在于,所述固化剂为双官能固化剂。

4.根据权利要求3所述的环氧底部填充胶,其特征在于,所述固化剂选自张家港雅瑞化工的MHHPA、E100、日本化药的MCD、A-A、亨斯曼的T-5000、5200中的一种或几种的复配。

5.根据权利要求1所述的环氧底部填充胶,其特征在于,所述促进剂选自日本味之素的MY-24、MY-25、PN-23、PN-40、PN-40J、PN-50、AH-203,日本四国化成的2E4MZ、2E4MZ-CN中的一种或几种的复配。

6.根据权利要求1所述的环氧底部填充胶,其特征在于,所述双酚型环氧树脂选自日本DIC的830-S、EXA-830LVP、EXA-835LVP、EXA-850CRP,韩国SHIN-A T&C的SEF-170P、SEF-170PM、SE-55F、SE-187M、SE-187PM中的一种或几种的复配;所述多官能环氧树脂选自日本住友ELM-100H、湖南赛尔维的SW-0510、SW-70、SW-80中的一种或几种的复配;所述萘型环氧树脂选自日本DIC的HP-4032D、湖南赛尔维的YLSE-900S、上海觅拓的MT-EP01、上海华谊的EBA-65H、上海众司的XP-1080D中的一种或几种的复配。

7.根据权利要求1所述的环氧底部填充胶,其特征在于,所述增韧型环氧树脂选自日本钟渊化学MX125、MX136、MX139、MX553、赢创的NANOPOX系列的E470、E430、E500、E601中的一种或几种的复配。

8.根据权利要求1所述的环氧底部填充胶,其特征在于,所述偶联剂选自日本信越的KBM303、KBM-403、KBE403、KBM4803、KR-516、赢创的MTES、PTEO、IBTEO、OCTEO、9116、BTSE、VPS7163中的一种或几种的复配。

9.根据权利要求1所述的环氧底部填充胶,其特征在于,所述球形填料选自日本Admatechs公司的SE6050、SE5050、SE2050、SE6050-SEG、SE6050-STE、SE5050-SEJ、SE2050-SEJ、SO-E2/24C、FE920A-SQ中一种或两种及以上;所述黑膏选自加圣新材料的JSLD6909。

10.一种权利要求1-9中任一项所述的底部填充胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种环氧底部填充胶,其特征在于,按照重量份数,包括如下组分:

2.根据权利要求1所述的环氧底部填充胶,其特征在于,所述环氧底部填充胶的玻璃化转变温度为100-120℃,所述环氧底部填充胶高于玻璃化转变温度的模量为150-300mpa。

3.根据权利要求1所述的环氧底部填充胶,其特征在于,所述固化剂为双官能固化剂。

4.根据权利要求3所述的环氧底部填充胶,其特征在于,所述固化剂选自张家港雅瑞化工的mhhpa、e100、日本化药的mcd、a-a、亨斯曼的t-5000、5200中的一种或几种的复配。

5.根据权利要求1所述的环氧底部填充胶,其特征在于,所述促进剂选自日本味之素的my-24、my-25、pn-23、pn-40、pn-40j、pn-50、ah-203,日本四国化成的2e4mz、2e4mz-cn中的一种或几种的复配。

6.根据权利要求1所述的环氧底部填充胶,其特征在于,所述双酚型环氧树脂选自日本dic的830-s、exa-830lvp、exa-835lvp、exa-850crp,韩国shin-a t&c的sef-170p、sef-170pm、se-55f、se-187m、se-187pm中的一种或几种的复配;所述多官能环氧树脂选自日本住友elm-100h、湖南赛尔维的sw-0510...

【专利技术属性】
技术研发人员:金涛王建斌姜贵琳陈田安徐友志
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:

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