一種具有常溫快速毛細(xì)流動(dòng)性和可快速修復(fù)性的倒裝芯片底部填充膠的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種倒裝芯片底部填充膠及其制備方法，尤其涉及一種具有常溫快速 毛細(xì)流動(dòng)性和可快速修復(fù)性的倒裝芯片底部填充膠。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)下世界，由于無(wú)線通訊、便攜式計(jì)算機(jī)、寬帶互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品及汽車導(dǎo)航電子產(chǎn)品 的需求，電子元器件集成度越來(lái)越高，芯片面積不斷擴(kuò)大，集成電路引腳數(shù)不斷增多，與此 同時(shí)要求芯片封裝尺寸進(jìn)一步小型化和微型化，集成電路朝著更加輕、薄、小的方向發(fā)展， 因此出現(xiàn)了許多新的封裝技術(shù)和封裝形式。倒裝芯片（flipchip)互聯(lián)技術(shù)是其中最主要 的封裝技術(shù)之一，倒裝芯片技術(shù)是通過(guò)又小又薄的焊料凸點(diǎn)連接1C芯片和印刷配線基板 的。但是由于芯片、印刷配線基板、焊料的熱膨脹系數(shù)不同，在冷熱沖擊試驗(yàn)的時(shí)候容易發(fā) 生熱應(yīng)力。特別是在離芯片中央較遠(yuǎn)的焊料凸點(diǎn)的局部熱應(yīng)力容易集中，這時(shí)錫球容易發(fā) 生裂紋，且回路的性能信賴性大大降低。因此，為了緩和熱應(yīng)力，通過(guò)液態(tài)熱固性樹(shù)脂組成 物而形成了底部填充膠，它能夠起到保護(hù)芯片回路面和錫球的作用。
[0003] 底部填充膠在常溫下未固化前是種單組份液態(tài)的封裝材料，成分主要是環(huán)氧樹(shù)脂 并通常會(huì)添加二氧化硅來(lái)增加其強(qiáng)度。底部填充膠的主要功能之一是將整個(gè)芯片與基板粘 附在一起，或至少沿著整個(gè)芯片邊緣，以降低實(shí)際上施加于接點(diǎn)的熱應(yīng)力，將整個(gè)芯片與基 板粘附在一起，其整體復(fù)合系統(tǒng)的線膨脹系數(shù)將介于芯片與基板的線膨脹系數(shù)之間，因此 可靠性得以提升。通常在PCB基板上安裝芯片后用底部填充膠填充間隙，如果發(fā)生芯片故 障，就需要把芯片從PCB基板上取下來(lái)，并除去底部填充膠，進(jìn)行芯片更換和再安裝。目前， 常規(guī)底部填充膠存在返修除膠困難的問(wèn)題，尤其是采用更薄的線路板時(shí)，由于其抗熱損傷 性能更弱，更容易產(chǎn)生報(bào)廢多等問(wèn)題。由于現(xiàn)有這種作業(yè)的返工性效率較差，而為了提高返 工效率，大多的研宄結(jié)果都是添加可塑劑等。但是，其會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題，例如玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度（Tg)的降低引起的熱循環(huán)處理時(shí)連接可靠性的降低和固化性的減弱等問(wèn)題，而很難滿 足使用條件越來(lái)越苛刻的電子產(chǎn)品的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，旨在提供一種常溫流動(dòng)性能優(yōu)異、高玻璃 化轉(zhuǎn)變溫度（Tg)、高可靠性、良好返修性的單組份底部填充膠及其制備方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下：
[0006] 具有常溫快速毛細(xì)流動(dòng)性和可快速修復(fù)性的倒裝芯片底部填充膠，由下列重量百 分含量的原料配置而成：環(huán)氧樹(shù)脂10~60%、聚醚改性的環(huán)氧樹(shù)脂10~20%、雙馬來(lái)酰亞 胺改性增韌樹(shù)脂5~20%、呋喃烷基縮水甘油醚5~20%、固化劑5~30%、固化促進(jìn)劑 5~20%、偶聯(lián)劑0? 5~3%、球型硅微粉0~40%、顏料0~6%。
[0007] 上述方案中，環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂中的 一種或者多種。
[0008] 上述方案中，聚醚改性的環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)式如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 具有常溫快速毛細(xì)流動(dòng)性和可快速修復(fù)性的倒裝芯片底部填充膠，其特征在于：它 由下列重量百分含量的原料配置而成：環(huán)氧樹(shù)脂10~60%、聚醚改性的環(huán)氧樹(shù)脂10~ 20%、雙馬來(lái)酰亞胺改性增韌樹(shù)脂5~20%、呋喃烷基縮水甘油醚5~20%、固化劑5~ 30 %、固化促進(jìn)劑5~20 %、偶聯(lián)劑0. 5~3 %、球型硅微粉0~40 %、顏料0~6 %。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有常溫快速毛細(xì)流動(dòng)性和可快速修復(fù)性的倒裝芯片底部 填充膠，其特征在于：環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂中的 一種或者多種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有常溫快速毛細(xì)流動(dòng)性和可快速修復(fù)性的倒裝芯片底部 填充膠，其特征在于：聚醚改性的環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)式如下： a+b 8 〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有常溫快速毛細(xì)流動(dòng)性和可快速修復(fù)性的倒裝芯片底部 填充膠，其特征在于：呋喃烷基縮水甘油醚，結(jié)構(gòu)如下： R為Cl~C5直鏈烷烴。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有常溫快速毛細(xì)流動(dòng)性和可快速修復(fù)性的倒裝芯片底部 填充膠，其特征在于：雙馬來(lái)酰亞胺改性增韌樹(shù)脂為雙馬來(lái)酰亞胺改性聚硅氧烷、雙馬來(lái)酰 亞胺改性丁腈橡膠中的一種或多種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有常溫快速毛細(xì)流動(dòng)性和可快速修復(fù)性的倒裝芯片底部 填充膠，其特征在于：雙馬來(lái)酰亞胺改性聚硅氧烷，其有效結(jié)構(gòu)如下： η = 1 ~8 ;
雙馬來(lái)酰亞胺改性丁腈橡膠彈性體，其有效結(jié)構(gòu)如下：
其中 x+y+z = 1 (ζ < 0· 26)，m = 20 ~80。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有常溫快速毛細(xì)流動(dòng)性和可快速修復(fù)性的倒裝芯片底部 填充膠，其特征在于：所述的固化劑選用多胺類或其改性物，為雙氰胺、二氨基二苯甲烷、二 氨基二苯醚、二氨基二苯砜、二氨基二苯砜的衍生物中的一種或多種； 所述的固化促進(jìn)劑選用咪唑或其衍生物，為2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑，2-乙 基-4-甲基咪挫，1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4, 5-二羥基甲基咪唑、2-苯 基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2, 4-二氨基-6-(2- ^^ -烷基咪唑-1-乙基）-S-三嗪、 2, 4-二氨基-6- (2- 十一烷基咪唑-1-乙基）-S-三嗪的衍生物或2, 4-二氨基-6- (2- ^ 烷基咪唑-1-乙基）-S-三嗪鹽中的一種或多種； 所述的偶聯(lián)劑為3-氨丙基三甲氧基硅烷，3-氨丙基三乙氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧基 丙基三甲氧基硅烷，N-(2-氨乙基）-3-氨丙基三甲氧硅烷，N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲 氧基硅烷中的一種或多種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有常溫快速毛細(xì)流動(dòng)性和可快速修復(fù)性的倒裝芯片底部 填充膠，其特征在于：所述的球型娃微粉粒徑為〇. 1~10 μ m。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有常溫快速毛細(xì)流動(dòng)性和可快速修復(fù)性的倒裝芯片底部 填充膠，其特征在于：所述的顏料為炭黑。
10. -種具有常溫快速毛細(xì)流動(dòng)性和可快速修復(fù)性倒裝芯片底部填充膠的制備方法， 包括以下步驟：
1. 以各原料占原料總重量的重量百分含量計(jì)，稱取10~60%環(huán)氧樹(shù)脂、10~20%聚 醚改性的環(huán)氧樹(shù)脂、5~20%雙馬來(lái)酰亞胺改性增韌樹(shù)脂、5~20%呋喃烷基縮水甘油醚、 0. 5~3%偶聯(lián)劑、0~6%顏料，投入反應(yīng)釜中，攪拌混合；
2. 稱取0~40%球型硅微粉，分批間隔加入到步驟1的反應(yīng)釜中，加料完畢后攪拌混 合 30min。
3. 稱取5~30 %固化劑、5~20 %固化促進(jìn)劑加入到步驟2的反應(yīng)釜中，在轉(zhuǎn)速300~ 1000r/min，溫度15~20°C，真空度0· 05~0· 08MPa，攪拌1~2h，即得成品。
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有常溫快速毛細(xì)流動(dòng)性和可快速修復(fù)性的倒裝芯片底部填充膠。它由下列重量百分含量的原料配置而成：環(huán)氧樹(shù)脂10～60％、聚醚改性的環(huán)氧樹(shù)脂10～20％、雙馬來(lái)酰亞胺改性增韌樹(shù)脂5～20％、呋喃烷基縮水甘油醚5～20％、固化劑5～30％、固化促進(jìn)劑5～20％、偶聯(lián)劑0.5～3％、球型硅微粉0～40％、顏料0～6％。本發(fā)明提供的底部填充膠，主要用于倒裝芯片底部填充，增加連接可靠性。具有高Tg、常溫快速流動(dòng)性、良好的連接可靠性以及快速固化性的特點(diǎn)。
【IPC分類】C09J163-00, C09J183-04, C09J115-00, C08C19-28, C09J11-04, C08G77-388, C09J11-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104745133
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510129184
【發(fā)明人】王傳廣, 徐杰
【申請(qǐng)人】王傳廣, 徐杰
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年3月24日