CN116766712B - 一种基于环氧树脂的ic封装基板及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及IC封装基板技术领域，公开了一种基于环氧树脂的IC封装基板及其加工工艺。改性氮化硼纳米片作为导热填料，羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球制备得到的柔性聚酰胺作为低膨胀柔性填料共同制备低膨胀高导热柔性环氧树脂，使得制备得到的覆铜板能够解决高密度电子器件高热量的产生IC封装基板的温度升高，从而引起热膨胀，产生微裂纹、翘曲等问题；具有高强度、高硬度、耐腐蚀、低热膨胀系数的优点，以适应高温环境和微小尺寸器件的需求。
Description
技术领域
本发明涉及IC封装基板技术领域，具体为一种基于环氧树脂的IC封装基板及其加工工艺。
背景技术
环氧树脂是一种常用的IC封装基板材料，它具有耐高温、耐化学腐蚀等优良性能，在电子产品制造业中被广泛应用。然而，在应对高性能、高密度电子器件的要求方面，现有环氧树脂材料的低热膨胀系数(CTE)是一个不容忽视的技术瓶颈。
随着电子设备的不断发展和普及，IC封装基板在体积、功耗、速度和集成度方面不断追求卓越的性能和质量。然而，高密度电子器件的制造和使用往往伴随着高热量的产生，这会导致IC封装基板的温度升高，从而引起热膨胀，产生微裂纹、翘曲等问题，严重影响了器件的可靠性和性能。
目前市场上主流的环氧树脂基板虽然具有高强度、高硬度、耐腐蚀等优点，但由于其热膨胀系数过大，难以适应高温环境和微小尺寸器件的需求。因此，研究人员正在积极寻求低热膨胀系数的新型环氧树脂材料，以满足日益严格的电子产品制造需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于环氧树脂的IC封装基板及其加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种基于环氧树脂的IC封装基板的加工工艺，包括以下步骤：
S1：将导热填料超声分散在丙酮中，加入环氧树脂搅拌均匀，置于50-60℃烘箱中真空干燥脱除溶剂，继续升温至95-100℃，加入低膨胀柔性填料搅拌均匀，加入固化剂搅拌均匀，得到低膨胀高导热柔性环氧树脂；
S2：将玻璃纤维布浸入低膨胀高导热柔性环氧树脂中，置于烘箱中在100-105℃下固化，制备得到半固化片；将铜箔覆于半固化片两面，置于热压机上145-150℃下热压，得到环氧树脂基覆铜板；
S3：在环氧树脂基覆铜板上进行蚀刻线路，穿孔，将芯片焊接到覆铜板上，环氧树脂封装，得到IC封装基板；
所述低膨胀高导热柔性环氧树脂中，按质量份数计，环氧树脂80-100份，导热填料8-12份，低膨胀柔性填料12-15份，固化剂15-20份。
进一步的，所述低膨胀柔性填料按如下方法制备：
将Zr2P2WO12粉末超声分散在壳聚糖溶液中，加入司盘80和液体石蜡搅拌均匀，加入戊二醛溶液继续搅拌反应，过滤，洗涤，真空冷冻干燥，得到Zr2P2WO12壳聚糖微球；
Zr2P2WO12壳聚糖微球，硅烷偶联剂和戊二酸酐加入到N，N-二甲基甲酰胺溶液中搅拌反应，过滤，洗涤，真空冷冻干燥，得到羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球；
在氮气氛围下，将羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球、3，4-二氨基二苯基醚和羧基化聚二乙醇加入到反应容器中，搅拌均匀，得到混合物A；加入三苯氧基膦、氯化钙、吡啶和N-甲基-2-吡咯烷酮，加热至110-120℃反应，冷却至室温后，洗涤，过滤，真空干燥，得到低膨胀柔性填料。
进一步的，所述Zr2P2WO12粉末：司盘80：戊二醛溶液的质量比为1：(10-15)：(2-3)；所述戊二醛溶液浓度为20-25wt％。
进一步的，所述Zr2P2WO12壳聚糖微球：硅烷偶联剂：戊二酸酐的质量比为1：(1.5-1.8)：(0.6-0.8)；所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
进一步的，所述Zr2P2WO12壳聚糖微球：3，4-二氨基二苯基醚：羧基化聚二乙醇的质量比为(1-3)：(2-4)：1。
进一步的，所述混合物A：三苯氧基膦：氯化钙：吡啶的质量比为1：(2-4)：(2-4)：(3-6)。
进一步的，所述导热填料按如下方法制备：
将氮化硼纳米片和1-芘羧酸超声分散在甲醇中，加入纯水，超声处理直至形成稳定的乳液状分散体，离心，洗涤，真空55-65℃下干燥，得到导热填料。
进一步的，所述氮化硼纳米片：1-芘羧酸的质量比为(4-5)：1。
进一步的，所述固化剂为1，2-二(2-氨基乙氧基)乙烷和4，4’-亚甲基二(2-氯苯胺)中的任意一种或两种。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过壳聚糖溶液将Zr2P2WO12粉末制成微球，并在3-氨丙基三乙氧基硅烷与戊二酸酐的作用下，成功将羧基引入到微球表面；以羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球、羧基化聚乙二醇和3，4-二氨基二苯基醚为原料在亚磷酸三苯酯和吡啶的作用下成功制备得到具有负热膨胀结构的柔性聚酰胺；Zr2P2WO12粉末在羧基化壳聚糖微球的包裹下均匀的分散在柔性聚酰胺中，一方面Zr2P2WO12粉末能够在聚合物中形成大量的物理交点限制链段运动，大大提高了环氧树脂的热稳定性能和耐热性能，另一方面由于Zr2P2WO12粉末自身具有负热膨胀性能使得环氧树脂的热膨胀系数进一步降低，同时由于柔性链段的加入进一步提高了环氧树脂的韧性和力学性能，制备得到的覆铜板在制备IC封装基板后能够满足对高性能、高密度电子器件的要求方面；
本发明通过1-芘丁酸对氮化硼纳米片进行了非共价功能化改性，使得氮化硼纳米片能够与环氧树脂之间提供有效的界面粘附作用，同时能够均匀的分散在环氧树脂当中大大提高了环氧树脂的导热性能和介电性能；与传统共价功能化改性相比，非共价功能化能够避免氮化硼纳米片的结构缺陷导致损害了导热性能和介电性能；
改性氮化硼纳米片作为导热填料，羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球制备得到的柔性聚酰胺作为低膨胀柔性填料共同制备低膨胀高导热柔性环氧树脂，使得制备得到的覆铜板能够解决高密度电子器件高热量的产生IC封装基板的温度升高，从而引起热膨胀，产生微裂纹、翘曲等问题；具有高强度、高硬度、耐腐蚀、低热膨胀系数的优点，以适应高温环境和微小尺寸器件的需求。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例中，Zr2P2WO12粉末依照文献《Zr2P2WO12及其复合材料的制备与性能研究-戚瑞琼》中水热法制备Zr2P2WO12粉末；
壳聚糖溶液按如下方法制备：将壳聚糖粉末溶于1％冰醋酸溶液中搅拌均匀，在70℃下热降解4h，过滤，得到壳聚糖溶液；
司盘80、戊二醛、液体石蜡由国药集团化学试剂有限公司提供；3-氨基丙基三乙氧基硅烷、戊二酸酐、3，4-二氨基二苯基醚和羧基化聚二乙醇由上海麦克林生化试剂有限公司提供，羧基化聚二乙醇Mw＝600；三苯氧基膦、氯化钙、吡啶和N-甲基-2-吡咯烷酮由阿拉丁试剂有限公司提供；1-芘羧酸由天津希恩思生化科技有限公司提供；氮化硼纳米片由毕佳索(上海毕得医药科技股份有限公司)提供，CAS为10043-11-5。
实施例1：一种基于环氧树脂的IC封装基板的加工工艺，包括以下步骤：
S1：将1gZr2P2WO12粉末超声分散在60mL壳聚糖溶液中，加入10g司盘80和120mL液体石蜡搅拌均匀，加入2g戊二醛溶液继续搅拌反应，过滤，依次用石油醚、丙酮、无水乙醇和去离子水洗涤三次，真空冷冻干燥，得到Zr2P2WO12壳聚糖微球；
S2：1gZr2P2WO12壳聚糖微球，1.5g3-氨基丙基三乙氧基硅烷和0.6g戊二酸酐加入到100mLN，N-二甲基甲酰胺溶液中搅拌反应，过滤，用无水乙醇和去离子水洗涤三次，真空冷冻干燥，得到羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球；
S3：在氮气氛围下，将1g羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球、2g3，4-二氨基二苯基醚和1g羧基化聚二乙醇加入到反应容器中，搅拌均匀，得到混合物A；加入8g三苯氧基膦、8g氯化钙、12g吡啶和200mLN-甲基-2-吡咯烷酮，加热至110℃反应，冷却至室温后，用甲醇洗涤后用80℃去离子水洗涤三次，过滤，真空干燥，得到低膨胀柔性填料；
S4：将40mg氮化硼纳米片和10mg1-芘羧酸超声分散在50mL甲醇中，加入250mL纯水，超声处理直至形成稳定的乳液状分散体，离心，洗涤，真空55℃下干燥，得到导热填料；
S5：将8g导热填料超声分散在丙酮中，加入80g环氧树脂搅拌均匀，置于50℃烘箱中真空干燥脱除溶剂，继续升温至95℃，加入12g低膨胀柔性填料搅拌均匀，加入15g1，2-二(2-氨基乙氧基)乙烷搅拌均匀，得到低膨胀高导热柔性环氧树脂；
S6：将玻璃纤维布浸入低膨胀高导热柔性环氧树脂中，置于烘箱中在100℃下固化，制备得到半固化片；将铜箔覆于半固化片两面，置于热压机上150℃下热压，得到环氧树脂基覆铜板；
S7：在环氧树脂基覆铜板上进行蚀刻线路，穿孔，将芯片焊接到覆铜板上，环氧树脂封装，得到IC封装基板。
试验：热膨胀系数测试：将环氧树脂热压制备成环氧树脂基板，利用热膨胀仪测试环氧树脂基板的热膨胀系数，升温速率为10℃/min，在氮气气氛80℃下测试；
导热性能测试：将环氧树脂基覆铜板置于热常数分析仪上，在85℃下进行测试，测试3次取平均值，每次间隔2min。
实施例2：一种基于环氧树脂的IC封装基板的加工工艺，包括以下步骤：
S1：将1gZr2P2WO12粉末超声分散在60mL壳聚糖溶液中，加入15g司盘80和120mL液体石蜡搅拌均匀，加入2g戊二醛溶液继续搅拌反应，过滤，依次用石油醚、丙酮、无水乙醇和去离子水洗涤三次，真空冷冻干燥，得到Zr2P2WO12壳聚糖微球；
S2：1gZr2P2WO12壳聚糖微球，1.6g3-氨基丙基三乙氧基硅烷和0.7g戊二酸酐加入到100mLN，N-二甲基甲酰胺溶液中搅拌反应，过滤，用无水乙醇和去离子水洗涤三次，真空冷冻干燥，得到羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球；
S3：在氮气氛围下，将2g羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球、3g3，4-二氨基二苯基醚和1g羧基化聚二乙醇加入到反应容器中，搅拌均匀，得到混合物A；加入12g三苯氧基膦、12g氯化钙、18g吡啶和200mLN-甲基-2-吡咯烷酮，加热至110℃反应，冷却至室温后，用甲醇洗涤后用80℃去离子水洗涤三次，过滤，真空干燥，得到低膨胀柔性填料；
S4：将40mg氮化硼纳米片和10mg1-芘羧酸超声分散在50mL甲醇中，加入250mL纯水，超声处理直至形成稳定的乳液状分散体，离心，洗涤，真空55℃下干燥，得到导热填料；
S5：将8g导热填料超声分散在丙酮中，加入80g环氧树脂搅拌均匀，置于50℃烘箱中真空干燥脱除溶剂，继续升温至95℃，加入12g低膨胀柔性填料搅拌均匀，加入15g1，2-二(2-氨基乙氧基)乙烷搅拌均匀，得到低膨胀高导热柔性环氧树脂；
S6：将玻璃纤维布浸入低膨胀高导热柔性环氧树脂中，置于烘箱中在100℃下固化，制备得到半固化片；将铜箔覆于半固化片两面，置于热压机上150℃下热压，得到环氧树脂基覆铜板；
S7：在环氧树脂基覆铜板上进行蚀刻线路，穿孔，将芯片焊接到覆铜板上，环氧树脂封装，得到IC封装基板。
试验：热膨胀系数测试：将环氧树脂热压制备成环氧树脂基板，利用热膨胀仪测试环氧树脂基板的热膨胀系数，升温速率为10℃/min，在氮气气氛80℃下测试；
导热性能测试：将环氧树脂基覆铜板置于热常数分析仪上，在85℃下进行测试，测试3次取平均值，每次间隔2min。
实施例3：一种基于环氧树脂的IC封装基板的加工工艺，包括以下步骤：
S1：将1gZr2P2WO12粉末超声分散在60mL壳聚糖溶液中，加入15g司盘80和120mL液体石蜡搅拌均匀，加入3g戊二醛溶液继续搅拌反应，过滤，依次用石油醚、丙酮、无水乙醇和去离子水洗涤三次，真空冷冻干燥，得到Zr2P2WO12壳聚糖微球；
S2：1gZr2P2WO12壳聚糖微球，1.8g3-氨基丙基三乙氧基硅烷和0.8g戊二酸酐加入到100mLN，N-二甲基甲酰胺溶液中搅拌反应，过滤，用无水乙醇和去离子水洗涤三次，真空冷冻干燥，得到羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球；
S3：在氮气氛围下，将3g羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球、4g3，4-二氨基二苯基醚和1g羧基化聚二乙醇加入到反应容器中，搅拌均匀，得到混合物A；加入16g三苯氧基膦、16g氯化钙、24g吡啶和200mLN-甲基-2-吡咯烷酮，加热至110℃反应，冷却至室温后，用甲醇洗涤后用80℃去离子水洗涤三次，过滤，真空干燥，得到低膨胀柔性填料；
S4：将40mg氮化硼纳米片和10mg1-芘羧酸超声分散在50mL甲醇中，加入250mL纯水，超声处理直至形成稳定的乳液状分散体，离心，洗涤，真空55℃下干燥，得到导热填料；
S5：将8g导热填料超声分散在丙酮中，加入90g环氧树脂搅拌均匀，置于50℃烘箱中真空干燥脱除溶剂，继续升温至95℃，加入12g低膨胀柔性填料搅拌均匀，加入15g1，2-二(2-氨基乙氧基)乙烷搅拌均匀，得到低膨胀高导热柔性环氧树脂；
S6：将玻璃纤维布浸入低膨胀高导热柔性环氧树脂中，置于烘箱中在100℃下固化，制备得到半固化片；将铜箔覆于半固化片两面，置于热压机上150℃下热压，得到环氧树脂基覆铜板；
S7：在环氧树脂基覆铜板上进行蚀刻线路，穿孔，将芯片焊接到覆铜板上，环氧树脂封装，得到IC封装基板。
试验：热膨胀系数测试：将环氧树脂热压制备成环氧树脂基板，利用热膨胀仪测试环氧树脂基板的热膨胀系数，升温速率为10℃/min，在氮气气氛80℃下测试；
导热性能测试：将环氧树脂基覆铜板置于热常数分析仪上，在85℃下进行测试，测试3次取平均值，每次间隔2min。
实施例4：一种基于环氧树脂的IC封装基板的加工工艺，包括以下步骤：
S1：将1gZr2P2WO12粉末超声分散在60mL壳聚糖溶液中，加入15g司盘80和120mL液体石蜡搅拌均匀，加入3g戊二醛溶液继续搅拌反应，过滤，依次用石油醚、丙酮、无水乙醇和去离子水洗涤三次，真空冷冻干燥，得到Zr2P2WO12壳聚糖微球；
S2：1gZr2P2WO12壳聚糖微球，1.8g3-氨基丙基三乙氧基硅烷和0.8g戊二酸酐加入到100mLN，N-二甲基甲酰胺溶液中搅拌反应，过滤，用无水乙醇和去离子水洗涤三次，真空冷冻干燥，得到羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球；
S3：在氮气氛围下，将3g羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球、4g3，4-二氨基二苯基醚和1g羧基化聚二乙醇加入到反应容器中，搅拌均匀，得到混合物A；加入16g三苯氧基膦、16g氯化钙、24g吡啶和200mLN-甲基-2-吡咯烷酮，加热至110℃反应，冷却至室温后，用甲醇洗涤后用80℃去离子水洗涤三次，过滤，真空干燥，得到低膨胀柔性填料；
S4：将40mg氮化硼纳米片和10mg1-芘羧酸超声分散在50mL甲醇中，加入250mL纯水，超声处理直至形成稳定的乳液状分散体，离心，洗涤，真空55℃下干燥，得到导热填料；
S5：将12g导热填料超声分散在丙酮中，加入100g环氧树脂搅拌均匀，置于50℃烘箱中真空干燥脱除溶剂，继续升温至95℃，加入15g低膨胀柔性填料搅拌均匀，加入15g1，2-二(2-氨基乙氧基)乙烷搅拌均匀，得到低膨胀高导热柔性环氧树脂；
S6：将玻璃纤维布浸入低膨胀高导热柔性环氧树脂中，置于烘箱中在100℃下固化，制备得到半固化片；将铜箔覆于半固化片两面，置于热压机上150℃下热压，得到环氧树脂基覆铜板；
S7：在环氧树脂基覆铜板上进行蚀刻线路，穿孔，将芯片焊接到覆铜板上，环氧树脂封装，得到IC封装基板。
试验：热膨胀系数测试：将环氧树脂热压制备成环氧树脂基板，利用热膨胀仪测试环氧树脂基板的热膨胀系数，升温速率为10℃/min，在氮气气氛80℃下测试；
导热性能测试：将环氧树脂基覆铜板置于热常数分析仪上，在85℃下进行测试，测试3次取平均值，每次间隔2min。
实施例5：一种基于环氧树脂的IC封装基板的加工工艺，包括以下步骤：
S1：将1gZr2P2WO12粉末超声分散在60mL壳聚糖溶液中，加入15g司盘80和120mL液体石蜡搅拌均匀，加入3g戊二醛溶液继续搅拌反应，过滤，依次用石油醚、丙酮、无水乙醇和去离子水洗涤三次，真空冷冻干燥，得到Zr2P2WO12壳聚糖微球；
S2：1gZr2P2WO12壳聚糖微球，1.8g3-氨基丙基三乙氧基硅烷和0.8g戊二酸酐加入到100mLN，N-二甲基甲酰胺溶液中搅拌反应，过滤，用无水乙醇和去离子水洗涤三次，真空冷冻干燥，得到羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球；
S3：在氮气氛围下，将3g羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球、4g3，4-二氨基二苯基醚和1g羧基化聚二乙醇加入到反应容器中，搅拌均匀，得到混合物A；加入16g三苯氧基膦、16g氯化钙、24g吡啶和200mLN-甲基-2-吡咯烷酮，加热至110℃反应，冷却至室温后，用甲醇洗涤后用80℃去离子水洗涤三次，过滤，真空干燥，得到低膨胀柔性填料；
S4：将40mg氮化硼纳米片和10mg1-芘羧酸超声分散在50mL甲醇中，加入250mL纯水，超声处理直至形成稳定的乳液状分散体，离心，洗涤，真空55℃下干燥，得到导热填料；
S5：将12g导热填料超声分散在丙酮中，加入80g环氧树脂搅拌均匀，置于50℃烘箱中真空干燥脱除溶剂，继续升温至95℃，加入15g低膨胀柔性填料搅拌均匀，加入15g1，2-二(2-氨基乙氧基)乙烷搅拌均匀，得到低膨胀高导热柔性环氧树脂；
S6：将玻璃纤维布浸入低膨胀高导热柔性环氧树脂中，置于烘箱中在100℃下固化，制备得到半固化片；将铜箔覆于半固化片两面，置于热压机上150℃下热压，得到环氧树脂基覆铜板；
S7：在环氧树脂基覆铜板上进行蚀刻线路，穿孔，将芯片焊接到覆铜板上，环氧树脂封装，得到IC封装基板。
试验：热膨胀系数测试：将环氧树脂热压制备成环氧树脂基板，利用热膨胀仪测试环氧树脂基板的热膨胀系数，升温速率为10℃/min，在氮气气氛80℃下测试；
导热性能测试：将环氧树脂基覆铜板置于热常数分析仪上，在85℃下进行测试，测试3次取平均值，每次间隔2min。
对比例1：一种基于环氧树脂的IC封装基板的加工工艺，包括以下步骤：
S1：将1gZr2P2WO12粉末超声分散在60mL壳聚糖溶液中，加入10g司盘80和120mL液体石蜡搅拌均匀，加入2g戊二醛溶液继续搅拌反应，过滤，依次用石油醚、丙酮、无水乙醇和去离子水洗涤三次，真空冷冻干燥，得到Zr2P2WO12壳聚糖微球；
S2：1gZr2P2WO12壳聚糖微球，1.5g3-氨基丙基三乙氧基硅烷和0.6g戊二酸酐加入到100mLN，N-二甲基甲酰胺溶液中搅拌反应，过滤，用无水乙醇和去离子水洗涤三次，真空冷冻干燥，得到羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球；
S3：在氮气氛围下，将1g羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球、2g3，4-二氨基二苯基醚和1g羧基化聚二乙醇加入到反应容器中，搅拌均匀，得到混合物A；加入8g三苯氧基膦、8g氯化钙、12g吡啶和200mLN-甲基-2-吡咯烷酮，加热至110℃反应，冷却至室温后，用甲醇洗涤后用80℃去离子水洗涤三次，过滤，真空干燥，得到低膨胀柔性填料；
S4：将0.4gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和4g羟基化氮化硼纳米片加入质量比为1：1的乙醇水溶液中，在75℃下搅拌8h，洗涤，过滤，真空干燥，得到导热填料；
S5：将8g导热填料超声分散在丙酮中，加入80g环氧树脂搅拌均匀，置于50℃烘箱中真空干燥脱除溶剂，继续升温至95℃，加入12g低膨胀柔性填料搅拌均匀，加入15g1，2-二(2-氨基乙氧基)乙烷搅拌均匀，得到低膨胀高导热柔性环氧树脂；
S6：将玻璃纤维布浸入低膨胀高导热柔性环氧树脂中，置于烘箱中在100℃下固化，制备得到半固化片；将铜箔覆于半固化片两面，置于热压机上150℃下热压，得到环氧树脂基覆铜板；
S7：在环氧树脂基覆铜板上进行蚀刻线路，穿孔，将芯片焊接到覆铜板上，环氧树脂封装，得到IC封装基板。
试验：热膨胀系数测试：将环氧树脂热压制备成环氧树脂基板，利用热膨胀仪测试环氧树脂基板的热膨胀系数，升温速率为10℃/min，在氮气气氛80℃下测试；
导热性能测试：将环氧树脂基覆铜板置于热常数分析仪上，在85℃下进行测试，测试3次取平均值，每次间隔2min。
对比例2：一种基于环氧树脂的IC封装基板的加工工艺，包括以下步骤：
S1：将1g4，4-二氨基二苯醚溶解于N，N-二甲基甲酰胺中，加入0.2gZr2P2WO12粉末，持续搅拌至溶液乳白色，分三次平均加入均苯四甲酸酐共1.15g，持续搅拌至溶液淡黄色，置于80℃烘箱中干燥24h，分别在120℃、180℃下加热1h，然后在240℃和290℃下加热4h，得到低膨胀填料；
S4：将40mg氮化硼纳米片和10mg1-芘羧酸超声分散在50mL甲醇中，加入250mL纯水，超声处理直至形成稳定的乳液状分散体，离心，洗涤，真空55℃下干燥，得到导热填料；
S5：将8g导热填料超声分散在丙酮中，加入80g环氧树脂搅拌均匀，置于50℃烘箱中真空干燥脱除溶剂，继续升温至95℃，加入12g低膨胀填料搅拌均匀，加入15g1，2-二(2-氨基乙氧基)乙烷搅拌均匀，得到低膨胀高导热柔性环氧树脂；
S6：将玻璃纤维布浸入低膨胀高导热柔性环氧树脂中，置于烘箱中在100℃下固化，制备得到半固化片；将铜箔覆于半固化片两面，置于热压机上150℃下热压，得到环氧树脂基覆铜板；
S7：在环氧树脂基覆铜板上进行蚀刻线路，穿孔，将芯片焊接到覆铜板上，环氧树脂封装，得到IC封装基板。
试验：热膨胀系数测试：将环氧树脂热压制备成环氧树脂基板，利用热膨胀仪测试环氧树脂基板的热膨胀系数，升温速率为10℃/min，在氮气气氛80℃下测试；
导热性能测试：将环氧树脂基覆铜板置于热常数分析仪上，在85℃下进行测试，测试3次取平均值，每次间隔2min。
对比例3：一种基于环氧树脂的IC封装基板的加工工艺，包括以下步骤：
S1：将1gZr2P2WO12粉末超声分散在60mL壳聚糖溶液中，加入10g司盘80和120mL液体石蜡搅拌均匀，加入2g戊二醛溶液继续搅拌反应，过滤，依次用石油醚、丙酮、无水乙醇和去离子水洗涤三次，真空冷冻干燥，得到Zr2P2WO12壳聚糖微球；
S2：1gZr2P2WO12壳聚糖微球，1.5g3-氨基丙基三乙氧基硅烷和0.6g戊二酸酐加入到100mLN，N-二甲基甲酰胺溶液中搅拌反应，过滤，用无水乙醇和去离子水洗涤三次，真空冷冻干燥，得到羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球；
S3：在氮气氛围下，将1g羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球、2g3，4-二氨基二苯基醚和1g羧基化聚二乙醇加入到反应容器中，搅拌均匀，得到混合物A；加入8g三苯氧基膦、8g氯化钙、12g吡啶和200mLN-甲基-2-吡咯烷酮，加热至110℃反应，冷却至室温后，用甲醇洗涤后用80℃去离子水洗涤三次，过滤，真空干燥，得到低膨胀柔性填料；
S4：将40mg氮化硼纳米片和10mg1-芘羧酸超声分散在50mL甲醇中，加入250mL纯水，超声处理直至形成稳定的乳液状分散体，离心，洗涤，真空55℃下干燥，得到导热填料；
S5：将8g导热填料超声分散在丙酮中，加入80g环氧树脂搅拌均匀，置于50℃烘箱中真空干燥脱除溶剂，继续升温至95℃，加入25g低膨胀柔性填料搅拌均匀，加入15g1，2-二(2-氨基乙氧基)乙烷搅拌均匀，得到低膨胀高导热柔性环氧树脂；
S6：将玻璃纤维布浸入低膨胀高导热柔性环氧树脂中，置于烘箱中在100℃下固化，制备得到半固化片；将铜箔覆于半固化片两面，置于热压机上150℃下热压，得到环氧树脂基覆铜板；
S7：在环氧树脂基覆铜板上进行蚀刻线路，穿孔，将芯片焊接到覆铜板上，环氧树脂封装，得到IC封装基板。
试验：热膨胀系数测试：将环氧树脂热压制备成环氧树脂基板，利用热膨胀仪测试环氧树脂基板的热膨胀系数，升温速率为10℃/min，在氮气气氛80℃下测试；
导热性能测试：将环氧树脂基覆铜板置于热常数分析仪上，在85℃下进行测试，测试3次取平均值，每次间隔2min。
| 热膨胀系数(ppm/K) | 导热系数(Wm-1K-1) | |
| 实施例1 | 42.6 | 0.55 |
| 实施例2 | 40.7 | 0.58 |
| 实施例3 | 38.2 | 0.62 |
| 实施例4 | 35.8 | 0.66 |
| 实施例5 | 31.2 | 0.68 |
| 对比例1 | 50.3 | 0.46 |
| 对比例2 | 58.9 | 0.53 |
| 对比例3 | 28.9 | 0.38 |
注：热膨胀系数计算公式＝dL/dT×1/L0；dL/dT为样品长度-温度曲线的斜率，L0为样品初始长度。
结论：实施例1-5中实施例5制备得到的产品具有较低的热膨胀系数和较高的导热性能。
对比例1使用硅烷偶联剂KH560改性氮化硼纳米片，使用共价键合的官能团对氮化硼纳米片的表面进行功能化，以改善界面相互作用和整体分散；然而，共价功能化会导致氮化硼纳米片的结构缺陷，导致导热性能下降和热膨胀系数提高；
对比例2将Zr2P2WO12粉末直接与二胺制备得到Zr2P2WO12粉末与聚酰亚胺的复合材料加入到环氧树脂中，Zr2P2WO12粉末分散在连续相的聚酰亚酐中导致复合材料的介电性能和热膨胀性能下降。
对比例3低膨胀柔性填料加入量过多导致物理交联点位过多，在环氧树脂中限制了导热填料的分散和分子主链的运动，导致团聚现象的发生。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (4)
1.一种基于环氧树脂的IC封装基板的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将导热填料超声分散在丙酮中，加入环氧树脂搅拌均匀，置于50-60℃烘箱中真空干燥脱除溶剂，继续升温至95-100℃，加入低膨胀柔性填料搅拌均匀，加入固化剂搅拌均匀，得到低膨胀高导热柔性环氧树脂；
S2：将玻璃纤维布浸入低膨胀高导热柔性环氧树脂中，置于烘箱中在100-105℃下固化，制备得到半固化片；将铜箔覆于半固化片两面，置于热压机上145-150℃下热压，得到环氧树脂基覆铜板；
S3：在环氧树脂基覆铜板上进行蚀刻线路，穿孔，将芯片焊接到覆铜板上，环氧树脂封装，得到IC封装基板；
所述低膨胀高导热柔性环氧树脂中，按质量份数计，环氧树脂80-100份，导热填料8-12份，低膨胀柔性填料12-15份，固化剂15-20份；
所述低膨胀柔性填料按如下方法制备：
将Zr2P2WO12粉末超声分散在壳聚糖溶液中，加入司盘80和液体石蜡搅拌均匀，加入戊二醛溶液继续搅拌反应，过滤，洗涤，真空冷冻干燥，得到Zr2P2WO12壳聚糖微球；
Zr2P2WO12壳聚糖微球，硅烷偶联剂和戊二酸酐加入到N，N-二甲基甲酰胺溶液中搅拌反应，过滤，洗涤，真空冷冻干燥，得到羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球；
在氮气氛围下，将羧基化Zr2P2WO12壳聚糖微球、3，4-二氨基二苯基醚和羧基化聚二乙醇加入到反应容器中，搅拌均匀，得到混合物A；加入三苯氧基膦、氯化钙、吡啶和N-甲基-2-吡咯烷酮，加热至110-120℃反应，冷却至室温后，洗涤，过滤，真空干燥，得到低膨胀柔性填料；
所述Zr2P2WO12粉末：司盘80：戊二醛溶液的质量比为1：(10-15)：(2-3)；所述戊二醛溶液浓度为20-25wt％；
所述Zr2P2WO12壳聚糖微球：硅烷偶联剂：戊二酸酐的质量比为1：(1.5-1.8)：(0.6-0.8)；所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷；
所述Zr2P2WO12壳聚糖微球：3，4-二氨基二苯基醚：羧基化聚二乙醇的质量比为(1-3)：(2-4)：1；
所述混合物A：三苯氧基膦：氯化钙：吡啶的质量比为1：(2-4)：(2-4)：(3-6)；
所述导热填料按如下方法制备：
将氮化硼纳米片和1-芘羧酸超声分散在甲醇中，加入纯水，超声处理直至形成稳定的乳液状分散体，离心，洗涤，真空55-65℃下干燥，得到导热填料。
2.根据权利要求1所述的一种基于环氧树脂的IC封装基板的加工工艺，其特征在于：所述氮化硼纳米片：1-芘羧酸的质量比为(4-5)：1。
3.根据权利要求1所述的一种基于环氧树脂的IC封装基板的加工工艺，其特征在于：所述固化剂为1，2-二(2-氨基乙氧基)乙烷和4，4’-亚甲基二(2-氯苯胺)中的任意一种或两种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于环氧树脂的IC封装基板的加工工艺制备得到的IC封装基板。
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