【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及芯片底部填充材料，具体涉及一种手性联萘官能团环氧树脂的制备方法。
技术介绍
1、电子封装材料将各种微电子元件封装在一起，有助于散热，重新分配应力，并保护整个系统免受环境的影响。它们在确保电子设备的性能和可靠性方面发挥着重要作用。随着微电子元件的特征尺寸逐步缩小，对封装材料的要求也越来越严格。在各种封装材料中，环氧树脂经常作为基体用于倒装芯片封装。然而，广泛使用的毛细管衬填材料具有线性热膨胀系数高，导热性较低的缺点，无法满足功率密度高得多的下一代ic芯片不断严格的性能要求。现有技术中，降低环氧树脂线性热膨胀系数策略有很多，例如：向树脂基体内填充特种无机填料，但其作为性能要求复杂的芯片底部填充材料的应用仍然很困难。事实上，优化倒装芯片封装的芯片底部填充材料的热电机械加工性能仍然是一个巨大的挑战。
2、芯片底部填充材料应用于芯片衬底界面，为焊料凸点提供机械保护，并在热循环过程中由于模具与有机衬底之间的cte不匹配而重新分配倒盖芯片互连件上的热机械应力。芯片底部填充材料作为屏障以保护芯片和焊料碰撞免受环境影响，如湿气、辐射、冲击和振动的影响。理想情况下，我们希望芯片底部填充材料具有低粘度，以便其能够容易地流动并完全填充芯片和基板之间的间隙。尽可能有与焊缝接近的线性热膨胀系数(cte)的cte相匹，以及较高玻璃化转变温度(tg)，以确保电子器件在高工作温度，高能量密度环境下的可靠性。芯片底部填充材料的弹性模量和断裂性能也与倒装片封装的完整性和可靠性有关。此外，芯片底部填充材料应采用电绝缘，避免短路，介电常数低，保
3、半导体集成电路技术在过去的50年里发展迅速。晶体管栅极长度从10μm减少到4nm，模堆技术从2d、2.5d发展到3d，伴随着局部功率密度达到100wcm-2以上。如果系统在高低温循环，热量积累工作条件下运行，集成电路芯片可能由于cte不匹配产生高的局部剪切压力，是焊点上的锡球疲劳断裂，从而以指数级的方式降低电子设备的寿命。电子封装材料的理想高性能充填材料应同时具有低粘度(<20pa·s在298k)、低的cte(35-50ppm k-1)、高导热率(>1.0wm-1k-1)、高电阻率(>1012ωcm)、高tg(>398k)、低介电常数(298k和1khz时<4.0)以及降低介电损耗系数(298k和1khz时<0.005)。然而，传统的环氧环氧树脂的线性热膨胀系数往往在120ppm k-1，难以满足与芯片(硅cte≈2.5ppm k-1)热应力匹配的要求。随着无机填料的加入，环氧树脂的cte从120ppm k-1减少到了40ppm k-1不等，封装的线性热膨胀系数降低了约60％，提升了芯片与pcb基板之间的热应力匹配度，长期提升电子元器件的稳定性安全性。
4、因此，降低芯片底部填充材料粘度，降低芯片底部填充材料的cte对功率密度不断增加的微电子技术非常重要。
技术实现思路
1、针对上述微电子元件相关材料，尤其是芯片底部填充材料中存在的加工性能不佳、低粘度、流体稳定不佳、低cte、低介质损耗角正切的技术问题，本专利技术提出一种手性联萘官能团环氧树脂的制备方法，在本专利技术中，通过分子设计将手性联萘官能团引入环氧树脂分子链段中，优化技术方案制备出加工性能优异，固化物现象热膨胀系数低的环氧树脂。本专利技术制得的手性联萘官能团环氧树脂，为新型微结构的高性能芯片底部填充材料，具有良好的应用前景。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、本专利技术公开了一种手性联萘官能团环氧树脂，所述手性联萘官能团环氧树脂由下述通式(1)表示：
4、
5、式(1)中，n表示聚合度，为1～50且按平均值计为2.0～10.0。
6、上述式(1)所示手性联萘官能团环氧树脂，由流变仪及显微流变系统测定粘度可达180～350mpa·s。
7、本专利技术公开了一种手性联萘官能团环氧树脂的制备方法，包括如下步骤：
8、s1：将环氧氯丙烷与r-1,1'-联-2-萘酚、相转移催化剂进行第一反应；
9、s2：向步骤s1所得反应物料中加入碱性溶液进行第二反应，得到手性联萘官能团环氧树脂粗产物；
10、s3：将步骤s2所得的手性联萘官能团环氧树脂粗产物进行分离纯化，制得手性联萘官能团环氧树脂。
11、步骤s1中，所述相转移催化剂为苄基三乙基氯化铵(tebac)、四乙基溴化铵、四丁基溴化铵中任意一种或几种组合。优选四丁基溴化铵。
12、步骤s1中，所述r-1,1'-联-2-萘酚与环氧氯丙烷、相转移催化剂的摩尔比为1:(4～10):(0.005～0.02)。
13、步骤s1中，所述第一反应的温度为10～40℃，优选为25℃。
14、步骤s1中，所述第一反应的时间为3min～12min。
15、步骤s2中，所述碱性溶液为碳酸钾水溶液、碳酸钠水溶液、氢氧化钠水溶液和氢氧化钾水溶液中的任意一种或几种组合，优选氢氧化钠水溶液；所述碱性溶液的质量浓度为10％～50％，优选为20％。
16、步骤s2中，所述碱性溶液中的碱与r-1,1'-联-2-萘酚的摩尔比为1:(1～3)，优选为1:(1.5～2.5)。
17、步骤s2中，所述第二反应的温度为50～80℃，优选为65℃。
18、步骤s2中，所述第二反应的时间为0.5～3h，优选为2h。
19、步骤s3中，所述分离纯化，包括：第二反应结束后，分液，洗涤，负压条件下旋转蒸发，制得手性联萘官能团环氧树脂。
20、其中，步骤s3中，所述洗涤采用蒸馏水进行洗涤。
21、其中，步骤s3中，所述负压条件下旋转蒸发：真空度为1kpa～50kpa，温度为25～80℃，转速为50～150rpm，直至体系中残余的环氧氯丙烷、异丙醇等杂质完全分离。
22、步骤s1-s3，所述反应均是在转速为50～200rpm的搅拌状态下进行。
23、本专利技术有益效果：
24、(1)本专利技术通过分子设计，从分子结构的组成考虑，设计新型的环氧树脂分子链，将刚性基团萘环引入到环氧树脂分子骨架中，提高分子链段的刚性，增加环氧树脂固化后交联网络的紧密程度，能够有效地增强环氧树脂固化体系的耐热性能，降低其固化物cte。
25、(2)通过对反应条件的控制，设计出控制性良好的方案，控制所合成树脂的聚合度，即可控制合成树脂的树脂链骨架长度，得到填充性能良好，粘度低的手性联萘官能团环氧树脂。
26、(3)将本专利技术的手性联萘官能团环氧树脂，进行性能试验，结果如下：a、剪切速率粘度检测其粘度低至0.018pa·s。远低于粘度远低于目前所使用的传统环氧树脂0.5pa·s(图1)；b、流体在不同剪切速率条件下的剪切应力基本保持稳定，符合复杂的芯片封装工程的要求，具备优异的加工性能(图本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种手性联萘官能团环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述R-1,1'-联-2-萘酚与环氧氯丙烷、相转移催化剂的摩尔比为1:(4～10):(0.005～0.02)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一反应的温度为10～40℃。
4.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一反应的时间为3min～12min。
5.权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述碱性溶液中的碱与R-1,1'-联-2-萘酚的摩尔比为1:(1～3)，优选为1:(1.5～2.5)。
6.权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述第二反应的温度为50～80℃。
7.权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述第二反应的时间为0.5～3h。
8.权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述分离纯化，包括：第二反应结束后，分液，洗涤，负压条件下旋转蒸发，制得手性联萘官能团环氧树脂。
9.权利要求8所
10.一种手性联萘官能团环氧树脂，其特征在于，根据权利要求1-9任一所述方法制备得到，所述手性联萘官能团环氧树脂结构如下所示：
...【技术特征摘要】
1.一种手性联萘官能团环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中，所述r-1,1'-联-2-萘酚与环氧氯丙烷、相转移催化剂的摩尔比为1:(4～10):(0.005～0.02)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中，所述第一反应的温度为10～40℃。
4.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一反应的时间为3min～12min。
5.权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，所述碱性溶液中的碱与r-1,1'-联-2-萘酚的摩尔比为1:(1～3)，优选为1:(1.5～2.5)。
6.权利要求1所述的方法，其特...
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