CN103436211A

CN103436211A - 一种兼容性好的底部填充胶及其制备方法

Info

Publication number: CN103436211A
Application number: CN2013104079037A
Authority: CN
Inventors: 王红娟; 王建斌; 陈田安; 解海华
Original assignee: Yantai Darbond Technology Co Ltd
Current assignee: Yantai Darbond Technology Co Ltd
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2033-09-10
Also published as: CN103436211B

Abstract

本发明涉及一种胶黏剂，特别涉及一种兼容性好的底部填充胶及其制备方法，适用于芯片尺寸封装（CSP）、球栅阵列封装（BGA）等封装用底部填充，属于胶黏剂领域。由以下重量份的各原料组成：环氧树脂20～50份、松香环氧树脂5～20份、多元醇2～15份、硅烷偶联剂5～10份、阳离子型引发剂0.5～1份、硅微粉35～55份、炭黑0.5。本发明的底部填充胶，流动速度快，适应高密度封装的要求；与助焊剂兼容性优良，减少在流动固化过程中形成缺陷；收缩率低，有效的保证了封装元器件的可靠性；固化后气味小，顺应了环保的趋势；储存稳定性好，使用和储存方便。

Description

一种兼容性好的底部填充胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种胶黏剂，特别涉及一种兼容性好的底部填充胶及其制备方法，适用于芯片尺寸封装（CSP）、球栅阵列封装（BGA）等封装用底部填充，属于胶黏剂领域。

背景技术

随着电子产业的迅猛发展，与之密切相关的电子封装技术也越来越先进。智能化、重量轻、体积小、速度快、功能强、可靠性好等成为电子产品的主要发展趋势。为适应这一趋势的发展产生了芯片倒装技术。倒装芯片的主要优势包括可缩减和节省空间，此外还有互连通路更短且电感更低、高I/O密度、返工和自对准能力。对散热管理来说，倒装芯片的性能也很突出。而底部填充胶是高密度倒装芯片BGA，CSP，及SIP微电子封装中所需的关键电子材料之一，它的主要作用是保护高密度焊球节点及芯片，并保证了BGA，CSP和SIP器件的加工性，可靠性和长期使用性。

目前普通的底部填充胶存在与助焊剂的兼容性欠佳，封装元器件的可靠性低等通病。制得的产品流动速度差，膨胀系数大，同时气味大，不环保，储存稳定性不足。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种兼容性好的底部填充胶，本发明另一目的是提供这种底部填充胶的制备方法。

本发明的这种兼容性好的底部填充胶，由以下重量份的各原料组成：环氧树脂20～50份、松香环氧树脂5～20份、多元醇2～15份、硅烷偶联剂5～10份、阳离子型引发剂0.5～1份、硅微粉35～50份、炭黑0.5份。

本发明的有益效果是：本发明的底部填充胶流动速度快，适应高密度封装的要求；与助焊剂兼容性优良，减少在流动固化过程中形成缺陷；收缩率低，有效的保证了封装元器件的可靠性；固化后气味小，顺应了环保的趋势；储存稳定性好，使用和储存方便。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述环氧树脂为脂环族环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和酚醛型环氧树脂中的一种或任意几种的混合物。

采用上述进一步方案的有益效果是，选择不同类型的环氧树脂配合，可以使得固化速度、粘结强度等达到一个平衡点，综合性能优异。

进一步，所述所述松香环氧树脂为分子链中间为松香两端为环氧的树脂。

采用上述进一步方案的有益效果是，松香环氧树脂可以提高胶水与助焊剂之间的兼容性，减少在流动固化过程中形成缺陷。

进一步，所述多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚己内酯多元醇、1,4-丁二醇中的一种或任意几种的混合物。

采用上述进一步方案的有益效果是，多元醇类的加入即可以调节体系的固化速度，又可以调节固化物的韧性和表面光洁平整度。

进一步，所述硅烷偶联剂为β－(3，4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ－缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ－巯基丙基三甲氧基硅烷、γ－氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或任意几种的混合物。

采用上述进一步方案的有益效果是，硅烷偶联剂有利于提高填充胶对基材的润湿性能，改善流动性。

进一步，所述阳离子型引发剂为六氟锑酸盐。

这种兼容性好的底部填充胶的制备方法，包括：按重量份称取环氧树脂20～50份、松香环氧树脂5～20份、多元醇2～15份、硅烷偶联剂5～10份、炭黑0.5份，将其投入反应釜中，室温混合30分钟，然后再称取阳离子型引发剂0.5～1份投入反应釜中，室温混合2小时，然后再称取重量份为35～50份的硅微粉加入反应釜中，真空度-0.08～-0.05MPa，转速500～1000转/分，搅拌混合2小时即得产品。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

准确称取如下各种原料，3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯50g、松香环氧树脂6.5g、1,4-丁二醇2.5g、β－(3，4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷5g、炭黑0.5g投入反应釜中，在室温下混合30分钟，然后称取阳离子型引发剂0.5g投入反应釜中，室温混合2小时，再称取硅微粉35g，加入反应釜中，于温度25℃，真空度-0.07MPa，转速800转/分，搅拌混合2小时即得产品。

实施例2

准确称取如下各种原料，双(7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯30g、松香环氧树脂10g、1,4-丁二醇2g、γ－缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷7g、炭黑0.5g投入反应釜中，在室温下混合30分钟，然后称取阳离子型引发剂0.5g投入反应釜中，室温混合2小时，再称取硅微粉50g，加入反应釜中，于温度25℃，真空度-0.07MPa，转速1000转/分，搅拌混合2小时即得产品。

实施例3

准确称取如下各种原料，双(7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯14g、双酚A型环氧树脂（E51）10g、松香环氧树脂20g、1,4-丁二醇4.8g、γ－巯基丙基三甲氧基硅烷10g、炭黑0.5g投入反应釜中，在室温下混合30分钟，然后阳离子型引发剂0.7g投入反应釜中，在室温下混合2小时，再称取硅微粉40g于温度25℃，真空度-0.05MPa，转速1000转/分，搅拌混合2小时即得产品。

实施例 4

准确称取如下各种原料，3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯15g、酚醛型环氧树脂（壳牌828）5g、松香环氧树脂5g、聚己内酯多元醇15g、β－(3，4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷8.5g、炭黑0.5g投入反应釜中，在室温下混合30分钟，然后称取阳离子型引发剂1g投入反应釜中，在室温下混合2小时，再称取硅微粉50g，于温度25℃，真空度-0.05MPa，转速1000转/分，搅拌混合2小时即得产品。

实施例5

准确称取如下各种原料，3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯10g、双(7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯10g、松香环氧树脂15g、1,4-丁二醇1g、聚己内酯多元醇8g、γ－氨丙基三乙氧基硅烷5g、炭黑0.5g投入反应釜中，在室温下混合30分钟，然后称取阳离子型引发剂1g投入反应釜中，在室温下混合2小时，再称取硅微粉49.5g于温度25℃，真空度-0.05MPa，转速1000转/分，搅拌混合2小时即得产品。

对比实施例

准确称取如下各种原料，双(7-氧杂双环[4.1.0]3-庚甲基)己二酸酯50g、双酚A型环氧树脂20g，阳离子型引发剂3g投入反应釜中，在35℃混合30分钟，然后加入丙烯酸环氧树脂10g、丙烯酸异辛酯8g、聚己内酯多元醇6.5g、γ－缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷2g、偶氮二异丁腈0.3g、炭黑0.2g；控制温度在15℃，真空度为-0.05MPa，转数为1000转/分，真空搅拌混合2小时，得到均一产品。

通过下面的试验测试本发明上述实施例1-5和对比实施例的底部填充胶的性能。

试验实施例1 固化性能测试：

DSC固化曲线，升温速率60℃/分钟，恒温130℃固化。

试验实施例2 流动性能测试：

24mm×24mm测试片，盖玻片和载玻片组成，缝隙为25微米，（模拟封装芯片）25℃的流动速度。

试验实施例3 热膨胀系数测试（CTE）：

TMA测试，升温速率10℃/分钟，单位μm/m℃，依据ASTM D696测试。

试验实施例4 兼容性测试：

将胶水封装后的BGA做切片，显微镜观察空洞率。

测试结果如下面的表1所示。

表1 实施例1-5制得的样品与对比实施例的样品普通底部填充胶性能对比。

从表1中的数据可以看出，本发明的底部填充胶，在固化速度、热膨胀系数、特别是兼容性方面较普通的底部填充胶都有明显优势，这就使得胶水在具有相当流动速度的同时，保证了封装元器件有更高的可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种兼容性好的底部填充胶，其特征在于由以下重量份的原料组成：环氧树脂20～50份、松香环氧树脂5～20份、多元醇2～15份、硅烷偶联剂5～10份、阳离子型引发剂0.5～1份、硅微粉35份～50份、炭黑0.5份。

2.根据权利要求1所述的一种兼容性好的底部填充胶，其特征在于，所述环氧树脂为脂环族环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和酚醛型环氧树脂中的一种或任意几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种兼容性好的底部填充胶，其特征在于，所述松香环氧树脂为分子链中间为松香两端为环氧的树脂。

4.根据权利要求1所述的一种兼容性好的底部填充胶，其特征在于，所述多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚己内酯多元醇、1,4-丁二醇中的一种或任意几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种兼容性好的底部填充胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂为β－(3，4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ－缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ－巯基丙基三甲氧基硅烷、γ－氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或任意几种的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种兼容性好的底部填充胶，其特征在于，所述阳离子型引发剂为六氟锑酸盐。

7.一种兼容性好的底部填充胶的制备方法，包括以下步骤：按重量份称取环氧树脂20～50份、松香环氧树脂5～20份、多元醇2～15份、硅烷偶联剂5～10份、炭黑0.5份，将其投入反应釜中，室温混合30分钟，然后再称取阳离子型引发剂0.5～1份投入反应釜中，室温混合2小时，然后再称取硅微粉35～50份加入反应釜中，真空度-0.08～-0.05MPa，转速500～1000转/分，搅拌混合2小时即得产品。