CN102732199A - 一种快速渗透底部填充胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速渗透底部填充胶及其制备方法。由不饱和聚酯、液态环氧树脂、稀释剂、固化剂、偶联剂和颜料组成。其重量百分比如下：不饱和聚酯：2-10％，液态环氧树脂：20-80％，稀释剂：0-20％，固化剂：5-20％，偶联剂：0-5％，颜料：0-3％。把液态环氧树脂和不饱和聚酯混合预处理，升温至80-100℃度，搅拌1.5-2.5小时，降温至15-30℃；加入固化剂，在15-30℃搅拌1小时；加入稀释剂、偶联剂和颜料，在15-30℃搅拌1小时。本发明产品高粘度情况下快速渗透、渗透完全，施胶处基本无残留，芯片四边胶液呈均匀一致的最佳圆角，提高了生产效率和耐冲击性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种底部填充胶，尤其涉及一种快速渗透底部填充胶及其制备方法，适用于BGA、CSP及POP等封装工艺。
背景技术
底部填充胶的作用是保护两个表面之间的连接焊点，对于倒装芯片，底部填充胶可以减少各互联部位由于热膨胀系数不同造成的应变。对于BGA、CSP及POP等封装，电路板与封装之间用底部填充胶可以充分减少各互联部位由于机械振动造成的应变。
目前最常用的底部填充胶是毛细管底部填充胶，其点胶方式有以下几种：
a、点胶样式是在芯片的一角或某一边的中点点一个点。它适合于小的芯片，或者在胶水流动时较容易包裹进空气的应用。但这样会在点胶处的边缘有较多的残胶。
b、直线型的点胶，或称“I”型点胶，适用在需要在芯片边缘形成较小成型的应用。填充时，须注意控制不要有空气卷入。在芯片较长的一边点胶可以减少流动的时间。点胶的路线长度一般是芯片边长的50％-125％。较长的路线能帮助减少芯片边缘的胶水成型，但增加了在点胶位置对边包裹住一些气泡的可能性。
c、“L”型的点胶路径是沿芯片相邻的两边点胶。这种方式可以得到较小的点胶边缘位置的胶水成型，同时胶水的流动时间也最短。
最初点胶样式应该使用充足的胶量完全填充芯片和基板的间隙。如果出现在点胶一侧的胶水成型太大的情况，利用在同一路径多次点胶的方式来改进。胶水流动的前端可以在点胶位置的对面一侧的芯片边缘形成理想的斜坡，胶水可以爬升到芯片厚度的50％以上的位置。这样，填充间隙后的围边步骤也可以省去。反之，如果使用的填充剂不能在边缘处自成型，就需要增加在除点胶路径之外的芯片边缘围边的工序。举例来说，“I”型的点胶路径需要增加“U”型的围边步骤。而“L”型的点胶则需要另一个“L”型的围边过程。
对于芯片级封装，按尺寸的不同，要彻底完成底部填充并获得理想的圆角尺寸，需要的胶水量为20mg-100mg 以上，无法控制点胶时，一般会有50％的胶水远离目标位置，若有一半点胶未达到指定用途，则视为浪费胶水。为提高生产效率，胶水的渗透速度要快，现市场大部分胶水都是通过降低胶水的粘度来提高其渗透速度，而低粘度胶水残留比例相对较高。
发明内容
本发明的目的是克服上述已有技术的不足，提供一种快速渗透底部填充胶。主要解决现有底部填充胶填充速度慢、残胶多、圆角成型差和芯片四周圆角成型不均的问题。本发明的另一目的是提供一种快速渗透底部填充胶的制作方法。
为了达到上述目的，本发明是这样实现的：一种快速渗透底部填充胶，其特征在于，由包括下述重量份的原料制成：液态环氧树脂20-80份、不饱和聚酯2-10份、稀释剂0-20份、固化剂5-20份、偶联剂0-5和颜料0-3份，所述不饱和聚酯为双酚A不饱和聚酯。
进一步的，双酚A不饱和聚酯为反丁二烯酸双酚A不饱和聚酯，其具有如下结构式：
再具体地，液态环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的组合，或双酚A型环氧树脂与脂环族环氧树脂的组合，或双酚F型环氧树脂与脂环族环氧树脂的组合或双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂环族环氧树脂的组合。
再一步地，所述的固化剂为潜伏性固化剂。
更进一步地，所述的潜伏性固化剂为平均粒径≤8um的改性胺类及其衍生物或咪唑类及其衍生物。
制备这种快速渗透底部填充胶的方法是：
(1)把液态环氧树脂和不饱和聚酯混合预处理，升温至80-100℃度，搅拌1.5-2.5小时，降温至15-30℃；
(2)边搅拌边加入固化剂，加入后继续搅拌1小时，控制温度在15-30℃；
(3)加入稀释剂、偶联剂和颜料，加入后搅拌1小时，控制温度在15-30℃。本发明产品的有益效果是：
(1)胶液快速渗透可大幅度提高工作效率，对于不同尺寸的芯片，本发明可一次施胶，且无残胶，无需再担心胶液外流进行重复的施胶。
(2)本发明底部填充胶可在四边形成均匀一致的圆角。
(3)本发明制备方法的特点是合成反应工艺简单容易操作，成本低，产物用途广泛。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。根据本发明的配方，按不同配比制备底部填充胶：
实施例1：按照下表配及以下步骤配制快速渗透底部填充胶，
(1)把35g DER331J环氧树脂(陶氏)、35g EP-4901E(日本旭电化)、2g反丁二烯酸双酚A不饱和聚酯混合预处理：升温至80℃度，搅拌1.5小时，降温至15℃；
(2)边搅拌边加入16g FXR1020/FXR1081固化剂(日本富士化成)，加入后继续搅拌1小时，控制温度在15℃；
(3)加入11g DY-E(陶氏)稀释剂、0.5g KH550(γ-氨基丙基三乙氧基硅烷)偶联剂和0.5g炭黑，在15℃下搅拌1小时，得到快速渗透底部填充胶。
实施例2：按照下表配及以下步骤配制快速渗透底部填充胶，
(1)把10g 脂环族环氧树脂、65g EP-4901E(日本旭电化)、6g反丁二烯酸双酚A不饱和聚酯混合预处理，升温至100℃度，搅拌2.5小时，降温至30℃；
(2)边搅拌边加入18g PN-H(日本味之素)固化剂，加入后继续搅拌1小时，控制温度在30℃；
(3)加入6g E-10(壳牌，叔碳酸缩水甘油酯)稀释剂、0.8g KH550(γ-氨基丙基三乙氧基硅烷)偶联剂和1g炭黑，，在30℃下搅拌1小时得到快速渗透底部填充胶。
实施例3：按照下表配及以下步骤配制快速渗透底部填充胶，
(1)把15g DER331J(陶氏)、40g EP-4901E(日本旭电化)、12g脂环族环氧树脂和3g反丁二烯酸双酚A不饱和聚酯混合预处理，升温至90℃度，搅拌2小时，降温至20℃；
(2)边搅拌边加入15g PN-H(日本味之素)固化剂，加入后继续搅拌1小时，控制温度在25℃；
(3)加入14.5g DY E(陶氏，C12-C14醇的单缩水甘油醚)稀释剂、0.5gKH560(环氧丙氧基三甲氧基硅烷)偶联剂，，在20℃下搅拌1小时得到快速渗透底部填充胶。
实施例4：按照下表配及以下步骤配制快速渗透底部填充胶，
(1)把60g EP-4901E(日本旭电化)、10g脂环族环氧树脂和2g反丁二烯酸双酚A不饱和聚酯混合预处理，升温至75℃度，搅拌2.2小时，降温至30℃；
(2)边搅拌边加入16.5g FXR1020/FXR1081(日本富士化成)固化剂，加入后继续搅拌1小时，控制温度在27℃；
(3)加入12.5g E-10(壳牌，叔碳酸缩水甘油酯)稀释剂，在25℃下搅拌1小时得到快速渗透底部填充胶。
实施例5：按照下表配及以下步骤配制快速渗透底部填充胶，
(1)把7g DER331J(陶氏)、6g EP-4901E(日本旭电化)、7g脂环族环氧树脂和2g反丁二烯酸双酚A不饱和聚酯混合预处理，升温至80℃度，搅拌1.7小时，降温至27℃；
(2)边搅拌边加入5g PN-H(日本味之素)固化剂，加入后继续搅拌1小时，控制温度在25℃，得到快速渗透底部填充胶。
实施例6：按照下表配及以下步骤配制快速渗透底部填充胶，
(1)把35g DER331J(陶氏)、25g EP-4901E(日本旭电化)、20g脂环族环氧树脂、6g反丁二烯酸双酚A不饱和聚酯混合预处理，升温至90℃度，搅拌2.0小时，降温至27℃；
(2)边搅拌边加入5g FXR1020/FXR1081(日本富士化成)固化剂，加入后继续搅拌1小时，控制温度在27℃；
(3)加入20g DY E(陶氏，C12-C14醇的单缩水甘油醚)稀释剂、5gKH550(γ-氨基丙基三乙氧基硅烷)和3g炭黑，在15℃下搅拌1小时，得到快速渗透底部填充胶。
常规底部填充胶施胶处边缘剩余残胶影响了施胶处圆角的角度，本发明完全避免了这一点，本发明的高性能、节约型底部填充胶，在渗透速度、耐冲击和抗跌落方面比常规的底部填充胶有明显提升，同时节约了成本，提高了生产效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种快速渗透底部填充胶，其特征在于，由包括下述重量份的原料制成：液态环氧树脂20-80份、不饱和聚酯2-10份、稀释剂0-20份、固化剂5-20份、偶联剂0-5和颜料0-3份，所述不饱和聚酯为双酚A不饱和聚酯。
2.根据权利要示1所述的一种快速渗透底部填充胶，其特征为所述的双酚A不饱和聚酯为反丁二烯酸双酚A不饱和聚酯，其具有如下结构式：
3.根据权利要求2所述的一种快速渗透底部填充胶，其特征在于，所述的液态环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的组合，或双酚A型环氧树脂与脂环族环氧树脂的组合，或双酚F型环氧树脂与脂环族环氧树脂的组合或双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂环族环氧树脂的组合。
4.根据权利要求3所述的一种快速渗透底部填充胶，其特征在于所述的固化剂为潜伏性固化剂。
5.根据权利要求4所述的一种快速渗透底部填充胶，其特征在于所述的潜伏性固化剂为平均粒径≤8um的改性胺类及其衍生物或咪唑类及其衍生物。
根据权利要求1-5任一所述的一种快速渗透底部填充胶，其特征在于所述的稀释剂为环氧活性稀释剂。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种快速渗透底部填充胶，其特征在于所述的偶联剂为硅烷类偶联剂。
7.根据权利要求1所述的一种快速渗透底部填充胶的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：
(1)把液态环氧树脂和不饱和聚酯混合预处理，升温至80-100℃度，搅拌1.5-2.5小时，降温至15-30℃；
(2)边搅拌边加入固化剂，加入后继续搅拌1小时，控制温度在15-30℃；
(3)加入稀释剂、偶联剂和颜料，加入后搅拌1小时，控制温度在15-30℃。
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