CN114507415A - 一种快速流动耐高温底部填充胶及其制备方法 - Google Patents
一种快速流动耐高温底部填充胶及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114507415A CN114507415A CN202210195672.7A CN202210195672A CN114507415A CN 114507415 A CN114507415 A CN 114507415A CN 202210195672 A CN202210195672 A CN 202210195672A CN 114507415 A CN114507415 A CN 114507415A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- epoxy resin
- temperature
- underfill
- fast
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 12
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title abstract description 11
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 title abstract description 11
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000004841 bisphenol A epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000004842 bisphenol F epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 18
- HASUCEDGKYJBDC-UHFFFAOYSA-N 1-[3-[[bis(oxiran-2-ylmethyl)amino]methyl]cyclohexyl]-n,n-bis(oxiran-2-ylmethyl)methanamine Chemical compound C1OC1CN(CC1CC(CN(CC2OC2)CC2OC2)CCC1)CC1CO1 HASUCEDGKYJBDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FDLQZKYLHJJBHD-UHFFFAOYSA-N [3-(aminomethyl)phenyl]methanamine Chemical compound NCC1=CC=CC(CN)=C1 FDLQZKYLHJJBHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N Dapsone Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 MQJKPEGWNLWLTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 abstract description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 9
- 238000012858 packaging process Methods 0.000 abstract description 6
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- MEVBAGCIOOTPLF-UHFFFAOYSA-N 2-[[5-(oxiran-2-ylmethoxy)naphthalen-2-yl]oxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COC(C=C1C=CC=2)=CC=C1C=2OCC1CO1 MEVBAGCIOOTPLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种快速流动耐高温底部填充胶及其制备方法,所述快速流动耐高温底部填充胶按重量份数包括以下组分:双酚A环氧树脂2.5‑4份、双酚F环氧树脂11‑17份、多官能团环氧树脂5‑13份、固化剂2‑4份、固化促进剂1‑2份、硅微粉60‑63份、增韧稀释剂8‑12份;该发明采用高纯度低卤的原材料,制得的底部填充胶具有流动速度快、固化后有较高的玻璃转化温度和耐高温工况等优良特性,确保了封装半导体芯片器件的可靠性,适用于半导体倒装芯片FC‑BGA/CSP封装制程。
Description
技术领域
本发明涉及填充胶技术领域,具体涉及一种快速流动耐高温底部填充胶及其制备方法。
背景技术
半导体倒装芯片FC-BGA/CSP封装制程,由于引脚的高密度的球栅阵列排列(BGA),如图1所示,要求底部填充胶具有快速流动的性能,才能很好的充满芯片与电路板之间高密度的球栅阵列排列的引脚之间的狭小间隙,达到可靠的芯片封装保护效果。由于芯片进行大量、快速运算工作时会产生大量的热量,致使局部封装区域瞬间产生高温,以及在高温的工作环境中,就要求底部填充具有较高的玻璃转化温度,以确保封装器件耐高温的可靠性而不至于失效。
现有的解决方案中,底部填充胶的粘度比较高,致使产品的流动性不理想,且制造工艺比较麻烦,往往需要高温处理多官能团环氧树脂。因而,导致产品在半导体倒装芯片FC-BGA/CSP封装制程中,难于推广应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速流动耐高温底部填充胶及其制备方法,该发明采用高纯度低卤的原材料,制得的底部填充胶具有流动速度快、固化后有较高的玻璃转化温度和耐高温工况等优良特性,确保了封装半导体芯片器件的可靠性,适用于半导体倒装芯片FC-BGA/CSP封装制程。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种快速流动耐高温底部填充胶,按重量份数包括以下组分:
优选地,所述多官能团环氧树脂为环氧化间苯二甲胺、1,3-双(N,N-二缩水甘油氨甲基)环己烷、1,6-二(2,3-环氧丙氧基)萘中的一种或其两种的混合物;
所述环氧化间苯二甲胺的结构式为:
所述1,3-双(N,N-二缩水甘油氨甲基)环己烷的结构式为:
优选地,所述固化剂为4,4'-二氨基二苯砜、3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二苯甲烷和改性胺类固化剂中的一种或其两种以上的混合物。
优选地,所述改性胺类固化剂为美国亨斯曼Aradur 9506改性胺类固化剂。
优选地,所述固化促进剂为FXR-1081、FXR-1020、PN-40、PN-40J中的一种或其两种以上的混合物。
优选地,所述增韧稀释剂为日本长濑(Nagase Chemtex)的EX-946L,所述EX-946L的结构式为:
优选地,一种快速流动耐高温底部填充胶的制备方法,包括以下步骤:
S1、在常温下,按重量份数取双酚A环氧树脂2.5-4份、双酚F环氧树脂11-17份、多官能团环氧树脂5-13份和增韧稀释剂8-12份后,投入行星反应釜中,搅拌0.5-1小时;
S2、在常温下,再向行星反应釜中投入硅微粉60-63份,真空搅拌2-3小时;
S3、将行星反应釜中的反应物温度降到10℃以下,再投入固化剂2-4份、固化促进剂1-2份,真空搅拌1-2小时,得到快速流动耐高温底部填充胶。
采用上述技术方案后,本发明与背景技术相比,具有如下有益效果:
1、本发明采用的多官能团环氧树脂在常温下均是液体,并且粘度均很低,使得制备出来的底部填充胶具有快速的流动性,多官能团环氧树脂的粘度如表1所示:
表1
2、本发明采用的多官能团环氧树脂在常温下均是液体,制备底部填充胶时,不需要使用升温工艺来使多官能团环氧树脂从固态熔化为液态,不但可以大大简化生产工艺,实现低碳制造,而且还能规避产品在制造阶段,因温度高就产生固化而失效的风险,便于产品的大规模产业化。
3、本发明采用的多官能团环氧树脂中,分子中含有四个环氧基官能团,使产品固化后,交联密度大大提高,从而使产品具有较高的玻璃转化温度Tg,并且刚性的环己环和苯环均具有很高的稳定性,高温下不容易开环分解,更强化了产品具有较高的玻璃转化温度Tg。
附图说明
图1为本发明中的半导体倒装芯片FC-BGA/CSP封装制程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
一种快速流动耐高温底部填充胶,按重量份数包括以下组分:双酚A环氧树脂4份、双酚F环氧树脂11份、环氧化间苯二甲胺12份、Aradur 9506 3份、FXR-1020 2份、硅微粉60份和EX-946L 8份。
一种快速流动耐高温底部填充胶的制备方法,包括以下步骤:
S1、在常温下,按重量份数取双酚A环氧树脂4份、双酚F环氧树脂11份、环氧化间苯二甲胺12份和EX-946L 8份后,投入行星反应釜中,搅拌1小时;
S2、在常温下,再向行星反应釜中投入硅微粉60份,真空搅拌3小时;
S3、将行星反应釜中的反应物温度降到10℃以下,再投入Aradur 9506 3份、FXR-1020 2份,真空搅拌1小时,得到快速流动耐高温底部填充胶。
实施例2
一种快速流动耐高温底部填充胶,按重量份数包括以下组分:双酚A环氧树脂2.5份、双酚F环氧树脂12份、1,3-双(N,N-二缩水甘油氨甲基)环己烷13份、Aradur 9506 3份、FXR-1081 1.5份、硅微粉63份和EX-946L 5份。
一种快速流动耐高温底部填充胶的制备方法,包括以下步骤:
S1、在常温下,按重量份数取双酚A环氧树脂2.5份、双酚F环氧树脂12份、1,3-双(N,N-二缩水甘油氨甲基)环己烷13份和EX-946L 5份后,投入行星反应釜中,搅拌1小时;
S2、在常温下,再向行星反应釜中投入硅微粉63份,真空搅拌3小时;
S3、将行星反应釜中的反应物温度降到10℃以下,再投入Aradur 9506 3份、FXR-1081 1.5份,真空搅拌1小时,得到快速流动耐高温底部填充胶。
对比实施例1
一种底部填充胶,按重量份数包括以下组分:双酚A环氧树脂2份、双酚F环氧树脂15份、高性能特种环氧树脂HP-4710 6份、Aradur 9506 2份、PN-40J 1份、硅微粉60份和EX-946L 12份;
所述高性能特种环氧树脂HP-4710的结构式为:
一种底部填充胶的制备方法,包括以下步骤:
S1、按重量份数取双酚A环氧树脂2份、双酚F环氧树脂15份、高性能特种环氧树脂HP-4710 6份和EX-946L 12份后,投入行星反应釜中,温度升高到96℃,搅拌1小时;
S2、再向行星反应釜中投入硅微粉60份,真空搅拌3小时;
S3、将行星反应釜中的反应物温度降到10℃以下,再投入Aradur 9506 2份、PN-40J 1份,真空搅拌2小时,得到底部填充胶。
对比实施例2
一种底部填充胶,按重量份数包括以下组分:双酚A环氧树脂5份、双酚F环氧树脂25份、Aradur 9506 2份、PN-40 1份、硅微粉62份和EX-946L 5份。
一种底部填充胶的制备方法,包括以下步骤:
S1、在常温下,按重量份数取双酚A环氧树脂5份、双酚F环氧树脂25份和EX-946L 5份后,投入行星反应釜中,搅拌0.5小时;
S2、在常温下,再向行星反应釜中投入硅微粉62份,真空搅拌2小时;
S3、将行星反应釜中的反应物温度降到10℃以下,再投入Aradur 9506 2份、PN-401份,真空搅拌1小时,得到底部填充胶。
性能测试
1、流动速度的测试:
在80℃下,测试点胶后,两块面积为15mm*15mm玻璃、间隙为0.2mm的渗透速度。
2、玻璃转化温度(Tg)的测试:
采用ASTM D3418—2015进行测试。
3、高低温冲击测试:
温循区间为180度(-55到125度)的冲击(温度转换5分钟内)试验,-55℃和125℃各0.5小时,循环1000次。在显微镜下观察,胶体是否有界面开裂、或内聚开裂。如果没有,视为Pass;如果有,视为NG。
实施例1-3和对比实施例1-2的测试结果如表2所示。
表2实施例1-3和对比实施例1-2的测试结果
NO | 物料 | 实施例1 | 实施例2 | 对比例1 | 对比例2 |
1 | 双酚A环氧树脂 | 4 | 2.5 | 2 | 5 |
2 | 双酚F环氧树脂 | 11 | 12 | 15 | 25 |
3 | 多官能团环氧树脂 | 12 | 13 | 6 | 0 |
4 | 增韧稀释剂 | 8 | 5 | 12 | 5 |
5 | 填料 | 60 | 63 | 60 | 62 |
6 | 固化剂 | 3 | 3 | 2 | 2 |
7 | 固化促进剂 | 2 | 1.5 | 1 | 1 |
8 | 流动速度(秒) | 10 | 13 | 32 | 15 |
9 | 玻璃转化温度(℃) | 129 | 137 | 135 | 97 |
10 | 高低温测试 | Pass | Pass | Pass | NG |
由表2测试结果可以看出,本发明制得的快速流动耐高温底部填充胶流动速度快,玻璃转化温度高,通过了高低温冲击测试,是一种快速流动耐高温底部填充胶,确保了封装半导体芯片器件的可靠性,适用于半导体倒装芯片FC-BGA/CSP封装制程。对比实施例1制得的底部填充胶虽然也通过高低温冲击测试,但制备是需要升温,制备工艺不方便,产品风险大,且流动速度慢,应用在BGA倒装芯片封装时,存在品质风险,产品的可靠性较低。对比实施例2制得的底部填充胶虽然流动速度较快,但玻璃转化温度低,不耐高温。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
3.如权利要求1所述的一种快速流动耐高温底部填充胶,其特征在于:所述固化剂为4,4'-二氨基二苯砜、3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二苯甲烷和改性胺类固化剂中的一种或其两种以上的混合物。
4.如权利要求3所述的一种快速流动耐高温底部填充胶,其特征在于:所述改性胺类固化剂为美国亨斯曼Aradur 9506改性胺类固化剂。
5.如权利要求1所述的一种快速流动耐高温底部填充胶,其特征在于:所述固化促进剂为FXR-1081、FXR-1020、PN-40、PN-40J中的一种或其两种以上的混合物。
7.一种如权利要求1~6任一项所述的快速流动耐高温底部填充胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、在常温下,按重量份数取双酚A环氧树脂2.5-4份、双酚F环氧树脂11-17份、多官能团环氧树脂5-13份和增韧稀释剂8-12份后,投入行星反应釜中,搅拌0.5-1小时;
S2、在常温下,再向行星反应釜中投入硅微粉60-63份,真空搅拌2-3小时;
S3、将行星反应釜中的反应物温度降到10℃以下,再投入固化剂2-4份、固化促进剂1-2份,真空搅拌1-2小时,得到快速流动耐高温底部填充胶。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210195672.7A CN114507415A (zh) | 2022-03-01 | 2022-03-01 | 一种快速流动耐高温底部填充胶及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210195672.7A CN114507415A (zh) | 2022-03-01 | 2022-03-01 | 一种快速流动耐高温底部填充胶及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114507415A true CN114507415A (zh) | 2022-05-17 |
Family
ID=81554236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210195672.7A Pending CN114507415A (zh) | 2022-03-01 | 2022-03-01 | 一种快速流动耐高温底部填充胶及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114507415A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117070173A (zh) * | 2023-10-16 | 2023-11-17 | 武汉市三选科技有限公司 | 一种高性能积层绝缘胶膜、封装晶圆的制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108137904A (zh) * | 2015-10-07 | 2018-06-08 | 日立化成株式会社 | 底部填充用树脂组合物、电子部件装置和电子部件装置的制造方法 |
CN110476243A (zh) * | 2017-03-31 | 2019-11-19 | 日立化成株式会社 | 电子电路用保护材料、电子电路用保护材料用密封材料、密封方法和半导体装置的制造方法 |
CN112724596A (zh) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | 盛势达技研株式会社 | 固化性组合物以及固化物 |
-
2022
- 2022-03-01 CN CN202210195672.7A patent/CN114507415A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108137904A (zh) * | 2015-10-07 | 2018-06-08 | 日立化成株式会社 | 底部填充用树脂组合物、电子部件装置和电子部件装置的制造方法 |
CN110476243A (zh) * | 2017-03-31 | 2019-11-19 | 日立化成株式会社 | 电子电路用保护材料、电子电路用保护材料用密封材料、密封方法和半导体装置的制造方法 |
CN112724596A (zh) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | 盛势达技研株式会社 | 固化性组合物以及固化物 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117070173A (zh) * | 2023-10-16 | 2023-11-17 | 武汉市三选科技有限公司 | 一种高性能积层绝缘胶膜、封装晶圆的制备方法 |
CN117070173B (zh) * | 2023-10-16 | 2024-01-09 | 武汉市三选科技有限公司 | 一种高性能积层绝缘胶膜、封装晶圆的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104804691B (zh) | 一种室温固化耐高温高韧性的环氧胶粘剂及其制备方法 | |
CN109439254B (zh) | 一种可返修的高可靠性填充胶 | |
CN109401706B (zh) | 一种可快速固化的高可靠性填充胶 | |
CN101245231B (zh) | 胶粘剂组合物、粘膜和生产半导体器件的方法 | |
CN107474773B (zh) | 一种智能卡芯片粘合剂及其制备方法 | |
CN102504745B (zh) | 一种双固化包封胶及其制备方法 | |
CN101580684A (zh) | 一种低温快速固化底部填充胶及其制备方法 | |
CN114507415A (zh) | 一种快速流动耐高温底部填充胶及其制备方法 | |
TW201023310A (en) | Semiconductor device and resin composition used for semiconductor device | |
CN104745133A (zh) | 一种具有常温快速毛细流动性和可快速修复性的倒装芯片底部填充胶 | |
CN113736401A (zh) | 一种高耐热单组份胶黏剂及其制备方法 | |
CN114989762A (zh) | 一种单组分半导体用导电胶及其制备方法 | |
CN106280256B (zh) | 一种高耐热模塑型环氧底填料及其制备方法与用途 | |
CN106633631B (zh) | 一种高密度封装用底部填充胶及其制备方法 | |
US20080063873A1 (en) | Flexible microelectronics adhesive | |
CN115466486A (zh) | 一种环氧树脂组合物及其制备方法 | |
CN113122170A (zh) | 一种半导体密封用胶黏剂 | |
CN117487489A (zh) | 一种高拉伸率的底部填充胶,其制备方法及芯片封装结构 | |
CN113948481A (zh) | 半导体器件、环氧树脂及其制备方法、封装材料和终端 | |
CN114250050B (zh) | 一种环氧树脂组合物及其制备和在igbt半导体封装上的应用 | |
JPH1129624A (ja) | 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物 | |
CN106280254A (zh) | 一种低介电常数模塑型环氧底填料及其制备方法与用途 | |
CN114591598A (zh) | 一种晶圆级封装用液体塑封料及其制备方法 | |
CN102559119A (zh) | 一种具有良好流变稳定性的单组份环氧包封胶及制备方法 | |
CN102061060B (zh) | 一种高可靠性智能卡包封胶及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |