底部填充膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種底部填充膠及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 倒裝芯片是一種芯片互連與粘結(jié)技術(shù)，目前已應(yīng)用于高端電子器件和高密度集成 電路封裝領(lǐng)域。它可以有效地縮短互連通路、增加I/O接點(diǎn)數(shù)目以及縮小芯片尺寸，實(shí)現(xiàn)封 裝的輕薄微型化，代表著芯片封裝技術(shù)及高密度封裝的最終方向。底部填充材料作為倒裝 芯片封裝的關(guān)鍵材料，可以有效保護(hù)高密度的焊球，分散芯片表面承載的應(yīng)力，同時(shí)緩解芯 片、焊料和基板三者熱膨脹系數(shù)不匹配產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，增加芯片及封裝器件的加工性、可靠 性和使用壽命。
[0003] 目前，傳統(tǒng)的底部填充膠的填料含量都比較低，難以滿足倒裝芯片中對(duì)底部填充 膠低膨脹系數(shù)的要求，起不到對(duì)倒裝芯片的封裝保護(hù)作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，有必要提供一種熱膨脹系數(shù)較低的底部填充膠。
[0005] -種底部填充膠，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括
[0006] 30份~70份的填料、10份~50份的環(huán)氧樹(shù)脂、2份~20份的固化劑、0. 1份~ 〇. 5份的催化劑、1份~15份的增韌劑、1份~25份的稀釋劑、0. 1份~3份的分散劑、0. 05 份~1份的消泡劑、〇. 1份~1份的偶聯(lián)劑及〇. 1份~〇. 5份的顏料；
[0007] 其中，所述填料為球形二氧化娃，所述填料的粒徑為50nm~500nm。
[0008] 在一給實(shí)施例中，所述球形二氧化硅的表面修飾有氨基、環(huán)氧基和雙鍵中的至少 一種。
[0009] 在一給實(shí)施例中，所述環(huán)氧樹(shù)脂選自環(huán)己烷-1，2-二羧酸二縮水甘油酯、雙酚A型 環(huán)氧樹(shù)脂E51、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E44、EP0N825環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂EPIKOTE862、 雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂、3, 4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3, 4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯、3-環(huán)氧乙烷基-7-氧雜 二環(huán)[4. 1. 0]庚烷、雙（(3, 4-環(huán)氧環(huán)己基）甲基）己二酸酯、3, 4-環(huán)氧環(huán)己基甲基甲基丙烯 酸酯、4, 5-環(huán)氧環(huán)己烷-1，2-二甲酸二縮水甘油酯、1，4-環(huán)己烷二甲醇雙（3, 4-環(huán)氧環(huán)己 烷甲酸）酯、多環(huán)芳香族環(huán)氧樹(shù)脂EPICL0N@HP4700、多環(huán)芳香族環(huán)氧樹(shù)脂EPICL0N@HP4770、 多環(huán)芳香族環(huán)氧樹(shù)脂EPICL0N@HP5000、多環(huán)芳香族環(huán)氧樹(shù)脂EPICL0N@HP4032 (D)、酚醛型環(huán) 氧樹(shù)脂EPICL0N@HP7200、酚醛環(huán)氧樹(shù)脂DEN431、酚醛環(huán)氧樹(shù)脂DEN438、酚醛環(huán)氧樹(shù)脂DEN 439和3, 3, 5, 5-四甲基聯(lián)苯二酚二縮水甘油醚中的至少一種。
[0010] 在一給實(shí)施例中，所述固化劑選自脂環(huán)族酸酐類固化劑、胺類固化劑和酚醛類固 化劑中的至少一種。
[0011] 在一給實(shí)施例中，所述脂環(huán)族酸酐類固化劑選自棕油酸酐、四氫苯酐、六氫苯酐、 甲基四氫苯酐、甲基六氫苯酐和戊二酸酐中的至少一種；
[0012] 所述胺類固化劑選自芳香胺、芳香胺衍生物、聚酰胺和雙氰胺中的至少一種；
[0013] 所述酚醛類固化劑為苯酚甲醛樹(shù)脂。
[0014] 在一給實(shí)施例中，所述催化劑選自咪唑、咪唑衍生物和微膠囊潛伏性促進(jìn)劑的至 少一種。
[0015] 7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的底部填充膠，其特征在于，所述咪唑衍生物選自2-乙 基-4-甲基咪唑、2-^烷基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪 唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑和DMP-30中的至少一種；
[0016]所述微膠囊潛伏性促進(jìn)劑選自日本旭化成公司生產(chǎn)的Novacure?HX-3741、Novacure_?HX-3088和Novacure_?HX-3792中的至少一種。
[0017]在一給實(shí)施例中，所述增韌劑選自苯二甲酸二丁酯，苯二甲酸二辛酯，液體硅橡 膠，末端為羥基、氨基或羧基的丁腈橡膠，末端為羥基、氨基或羧基的丁腈橡膠改性的雙酚A 環(huán)氧樹(shù)脂，末端為羥基、氨基或羧基的丁腈橡膠改性的新戊二醇二縮水甘油醚環(huán)氧樹(shù)脂稀 釋劑，聚硫橡膠，聚酰胺樹(shù)脂，聚氨酯，核殼聚合物和嵌段共聚物中的至少一種。
[0018] 在一給實(shí)施例中，所述液體硅橡膠選自二甲基硅橡膠、甲基乙烯硅橡膠和甲基苯 基乙稀娃橡膠中的至少一種；
[0019] 所述核殼聚合物選自聚甲基丙烯酸甲酯包覆的丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲基丙 烯酸甲酯包覆的聚丙烯酸丁酯和聚苯乙烯-丙烯腈共聚物包覆的聚丁二烯中的至少一種；
[0020] 所述嵌段共聚物選自甲基丙烯酸甲酯一丙烯酸丁酯一甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚 物、苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯嵌 段共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和聚氨酯改性丙烯酸樹(shù)脂-有機(jī)硅橡膠共聚物 中的至少一種。
[0021] 在一給實(shí)施例中，所述稀釋劑為活性稀釋劑。
[0022] 在一給實(shí)施例中，所述活性稀釋劑選自丁基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、芐基縮 水甘油醚、十二烷基縮水甘油醚、對(duì)甲苯酚縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、1，4_ 丁二 醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、1，6-已二醇二縮水甘油 醚、烯丙基縮水甘油醚和甲基丙烯酸縮水甘油酯中的至少一種。
[0023] 在一給實(shí)施例中，所述分散劑選自畢克化學(xué)生產(chǎn)的BYK-9010、BYK-995、BYK-306、 BYK-2008和BYK-2009中的至少一種。
[0024] 在一給實(shí)施例中，所述消泡劑選自聚硅氧烷類消泡劑和丙烯酸類消泡劑中的至少 一種。
[0025] 在一給實(shí)施例中，所述聚硅氧烷類消泡劑選自畢克化學(xué)生產(chǎn)的BYK-320、BYK-322 和BYK-323中的至少一種；
[0026] 所述丙烯酸類消泡劑選自畢克化學(xué)生產(chǎn)的BYK-352、BYK-354、BYK-359和BYK-392 中的至少一種。
[0027] 在一給實(shí)施例中，所述偶聯(lián)劑選自有機(jī)硅偶聯(lián)劑、有機(jī)鈦酸酯偶聯(lián)劑、有機(jī)鋁酸酯 偶聯(lián)劑和有機(jī)鋯酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種。
[0028] 在一給實(shí)施例中，所述有機(jī)硅偶聯(lián)劑選自Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-縮水甘 油醚氧丙基三甲氧基硅烷、y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、y-巰丙基三甲氧基硅 烷、十八烷基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-Y-氨丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中 的至少一種；
[0029] 所述有機(jī)鈦酸酯偶聯(lián)劑選自三異硬脂酸鈦酸異丙酯、異丙基二油酸酰氧基（二辛 基磷酸酰氧基）鈦酸酯、有機(jī)鋁酸酯偶聯(lián)劑三異丙氧基鋁、異丙氧基二硬脂酸酰氧基鋁酸 酯中的至少一種；
[0030] 所述有機(jī)鋁酸酯偶聯(lián)劑選自三異丙氧基鋁和異丙氧基二硬脂酸酰氧基鋁酸酯中 的至少一種；
[0031] 所述有機(jī)鋯酸酯偶聯(lián)劑選自烷氧基三（乙烯基-乙氧基）鋯酸酯和烷氧基三（對(duì) 氨基苯氧基）鋯酸酯中的至少一種。
[0032] 一種上述的底部填充膠的制備方法，包括如下步驟：
[0033] 按質(zhì)量份數(shù)將10份~50份的環(huán)氧樹(shù)脂、2份~20份的固化劑和1份~15份的增 韌劑混合均勻，得到第一混合物；
[0034] 按質(zhì)量份數(shù)將30份~70份的填料、0. 1份~3份的分散劑、0. 05份~1份的消泡 劑、〇. 1份~1份的偶聯(lián)劑和〇. 1份~〇. 5份的顏料加入所述第一混合物中，混合均勻，得到 第二混合物；以及
[0035] 按質(zhì)量份數(shù)將0. 1份~0. 5份的催化劑和1份~25份的稀釋劑加入所述第二混 合物中，混合均勻，真空脫泡，得到所述底部填充膠，其中，所述底部填充膠按質(zhì)量份數(shù)計(jì)， 包括30份~70份的填料、10份~50份的環(huán)氧樹(shù)脂、2份~20份的固化劑、0. 1份~0. 5份 的催化劑、1份~15份的增韌劑、1份~25份的稀釋劑、0. 1份~3份的分散劑、0. 05份~ 1份的消泡劑、〇. 1份~1份的偶聯(lián)劑及〇. 1份~〇. 5份的顏料，所述填料為球形二氧化硅， 所述填料的粒徑為50nm~500nm〇
[0036] 在一給實(shí)施例中，所述將環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑和增韌劑混合均勻，得到第一混合物的 步驟中，所述混合均勾的時(shí)間為5min~30min;
[0037] 所述將填料、分散劑、消泡劑、偶聯(lián)劑和顏料加入所述第一混合物中，混合均勻，得 到第二混合物的步驟中，所述混合均勾的時(shí)間為5min~30min;
[0038] 所述將催化劑和稀釋劑加入所述第二混合物中，混合均勻，真空脫泡，得到所述底 部填充膠的步驟中，所述混合均勾的時(shí)間為lmin~lOmin，所述真空脫泡的時(shí)間為5min~ 30