一种电子器件底部用填充胶的制作方法

文档序号:16798609发布日期:2019-02-01 20:02阅读:229来源:国知局
本发明公开了一种电子器件底部用填充胶,属于电子封装
技术领域

背景技术
:在一个信息时代,和信息产品息息相关的电子产业已成为了第一大产业,而这对与电子产品关系密切的电子封装材料的发展也起到了巨大的促进作用。电子封装这一生产环节对微电子产品的质量和竞争力都有极大的影响。是集成电路芯片生产完成后不可缺少的一道工序,是器件到系统的桥梁。信息化时代电子封装材料所面临的挑战和机遇也是自电子产品问世以来所从未遇到过的,是一门综合性非常强的新型高科技学科。近年来,新技术和新材料的发展,使得倒装芯片技术不断的转型和发展。为进一步缩减成本、加强封装的可靠性,对用于倒装芯片的可填充材料的研究,逐步成为研究电子封装技术的热点问题,作为电子封装材料的一个重要的组成部分底部填充交联剂可将芯片与基板粘成一体,缩小热循环过程中产生的相对移动、使焊点的疲劳寿命得到增加并且能缓冲和释放焊点上所产生的应力。底部填充胶粘剂分为流动型底部填充胶粘剂和非流动型底部填充胶粘剂,通常用环氧树脂体系为材料,它具有韧性高、耐腐蚀粘性高及绝缘性等优良特点。电子产品是朝着微型化、轻量化、高密集化方向。为了提高产品的使用寿命研究出电子产品是朝着微型化、轻量化、高密集化方向。为了提高产品的使用寿命研究出种散热高,介电性能好,耐化学性能好的底部填充胶是非常有必要的。环氧树脂底部填充胶的是单组分的体系,这要求底部填充胶的固化速率快、玻璃化转变温度高、固化后收缩率低、流动性好、导热好和吸湿率低等特点。这些底部填充胶需要有的特点都是相互牵制的。然而研制的环氧树脂底部填充胶不可能使得所有要求的性能达到最好,所以必须在这些特性要求之间进行非常复杂的平衡。因此为了满足不同需求的产品,而研制出专门的底部填充胶粘剂。在保证其流动性、可靠性、保存时间等常规参数下,进步降低固化温度,提高固化速度,对于芯片使用寿命的延长和使用可靠性来说具有重大意义。而传统电子器件底部用填充胶还存在导热性能无法进一步提高的问题。因此,如何改善传统电子器件底部用填充胶的缺点,以获取更高综合性能的提升,是其推广与应用于更广阔的领域,满足工业生产需求亟待解决的问题。技术实现要素:本发明主要解决的技术问题是:针对传统电子器件底部用填充胶导热性能无法进一步提高的问题,提供了一种电子器件底部用填充胶。为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种电子器件底部用填充胶,是由以下重量份数的原料组成:环氧树脂80~100份稀释剂30~40份固化剂8~10份改性填料20~30份消泡剂5~8份固化促进剂5~8份纳米腐植酸8~10份所述电子器件底部用填充胶的制备过程为:按原料组成称量各原料,将环氧树脂和稀释剂搅拌稀释,接着加入固化剂,改性填料,消泡剂,固化促进剂和纳米腐植酸搅拌混合,即得电子器件底部用填充胶。所述环氧树脂为双酚a型液体环氧树脂或双酚f型液体环氧树脂中的任意一种。所述稀释剂为烯丙基缩水甘油醚,二环氧丙烷乙基醚或丙酮中的任意一种。所述固化剂为乙烯基三胺,乙二胺或乙二胺四乙酸中任意一种。所述改性填料的制备过程为:将玻璃纤维与氢氟酸按质量比1:10~1:20混合浸泡,过滤,洗涤,干燥,得一次处理玻璃纤维,按重量份数计,将20~30份一次处理玻璃纤维,3~5份沼液,1~2份蔗糖,20~30份水混合发酵,过滤,洗涤,得二次处理玻璃纤维,将二次处理玻璃纤维与正硅酸乙酯按质量比1:10~1:20搅拌混合,过滤,干燥,炭化,逐级升温,高温处理,降温,球磨,即得改性填料。所述消泡剂为乳化硅油,聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚或聚二甲基硅氧烷中的任意一种。所述固化促进剂为双氰胺,二甲硝咪唑或亚硝基胍中的任意一种。本发明的有益效果是:本发明通过添加改性填料,在制备过程中,首先,玻璃纤维经过氢氟酸浸泡腐蚀,使其表面的粗糙度得到改善,接着,在发酵过程中,微生物能够良好的附着在玻璃纤维表面,随后将二次处理玻璃纤维与正硅酸乙酯混合,二次处理玻璃纤维表面水分与正硅酸乙酯反应,生成的纳米二氧化硅,由于二次处理玻璃纤维表面附着大量有机质,使其表面的吸附性能得到提升,从而使得纳米二氧化硅能够良好的分散在二次处理玻璃纤维表面,接着经过炭化,使得二次处理玻璃纤维表面的有机质炭化,形成炭质骨架,使得纳米二氧化硅固定在炭质骨架中,随后,在高温处理过程中,玻璃纤维表面的炭质,氮气和二氧化硅反应,生成氮化硅,生成的氮化硅使得玻璃纤维与纳米二氧化硅间的界面结合得到提升,接着,在球磨过程中,坚硬的氮化硅作为支撑体,使得玻璃纤维不易断裂,使得玻璃纤维表面出现更多的缝隙,使得基体树脂更易浸润玻璃纤维,使得玻璃纤维与基体树脂间的界面结合得到改善,有效降低了接触热阻,使得体系导热性能得到提升。具体实施方式将玻璃纤维与质量分数为30~35%的氢氟酸按质量比1:10~1:20置于反应釜中,于转速为300~500r/min条件下,混合浸泡20~30min,得浸泡混合液,再将浸泡混合液过滤,得滤渣,接着用质量分数为20~30%的氨水将滤渣洗涤至洗涤液为中性,再将洗涤后滤渣置于烘箱中,于温度为105~110℃条件下,干燥至恒重,得一次处理玻璃纤维,按重量份数计,将20~30份一次处理玻璃纤维,3~5份沼液,1~2份蔗糖,20~30份水置于发酵釜中,于温度为29~32℃,转速为100~200r/min条件下,混合发酵3~5天,得发酵混合液,接着将发酵混合液过滤,得1号滤饼,接着用去离子水将1号滤饼洗涤5~8次,得二次处理玻璃纤维,将二次处理玻璃纤维与正硅酸乙酯按质量比1:10~1:20置于单口烧瓶中,于转速为300~500r/min条件下,搅拌混合40~60min,得混合浆液,再将混合浆液过滤,得2号滤饼,接着将2号滤饼置于烘箱中,于温度为105~110℃条件下,干燥至恒重,得干燥2号滤饼,接着将干燥2号滤饼置于管式炉中,并以90~120ml/min速率向炉内充入氮气,于温度为750~800℃条件下,炭化1~2h,接着以8~10℃/min速率升温至1450~1550℃,高温处理2~3h后,随炉降至室温,得预处理坯料,接着将预处理坯料置于球磨机中球磨40~60min,即得改性填料;按重量份数计,依次取80~100份环氧树脂,30~40份稀释剂,8~10份固化剂,20~30份改性填料,5~8份消泡剂,5~8份固化促进剂和8~10份纳米腐植酸,将环氧树脂和稀释剂置于混料机中,于转速为400~600r/min条件下,搅拌稀释40~60min,接着向混料机中加入固化剂,改性填料,消泡剂,固化促进剂和纳米腐植酸,于转速为600~800r/min条件下,搅拌混合40~60min,即得电子器件底部用填充胶。所述环氧树脂为双酚a型液体环氧树脂或双酚f型液体环氧树脂中的任意一种。所述稀释剂为烯丙基缩水甘油醚,二环氧丙烷乙基醚或丙酮中的任意一种。所述固化剂为乙烯基三胺,乙二胺或乙二胺四乙酸中任意一种。所述消泡剂为乳化硅油,聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚或聚二甲基硅氧烷中的任意一种。所述固化促进剂为双氰胺,二甲硝咪唑或亚硝基胍中的任意一种。实例1将玻璃纤维与质量分数为35%的氢氟酸按质量比1:20置于反应釜中,于转速为500r/min条件下,混合浸泡30min,得浸泡混合液,再将浸泡混合液过滤,得滤渣,接着用质量分数为30%的氨水将滤渣洗涤至洗涤液为中性,再将洗涤后滤渣置于烘箱中,于温度为110℃条件下,干燥至恒重,得一次处理玻璃纤维,按重量份数计,将30份一次处理玻璃纤维,5份沼液,2份蔗糖,30份水置于发酵釜中,于温度为32℃,转速为200r/min条件下,混合发酵5天,得发酵混合液,接着将发酵混合液过滤,得1号滤饼,接着用去离子水将1号滤饼洗涤8次,得二次处理玻璃纤维,将二次处理玻璃纤维与正硅酸乙酯按质量比1:20置于单口烧瓶中,于转速为500r/min条件下,搅拌混合60min,得混合浆液,再将混合浆液过滤,得2号滤饼,接着将2号滤饼置于烘箱中,于温度为110℃条件下,干燥至恒重,得干燥2号滤饼,接着将干燥2号滤饼置于管式炉中,并以120ml/min速率向炉内充入氮气,于温度为800℃条件下,炭化2h,接着以10℃/min速率升温至1550℃,高温处理3h后,随炉降至室温,得预处理坯料,接着将预处理坯料置于球磨机中球磨60min,即得改性填料;按重量份数计,依次取100份环氧树脂,40份稀释剂,10份固化剂,30份改性填料,8份消泡剂,8份固化促进剂和10份纳米腐植酸,将环氧树脂和稀释剂置于混料机中,于转速为600r/min条件下,搅拌稀释60min,接着向混料机中加入固化剂,改性填料,消泡剂,固化促进剂和纳米腐植酸,于转速为800r/min条件下,搅拌混合60min,即得电子器件底部用填充胶。所述环氧树脂为双酚a型液体环氧树脂。所述稀释剂为烯丙基缩水甘油醚。所述固化剂为乙烯基三胺。所述消泡剂为乳化硅油。所述固化促进剂为双氰胺。实例2按重量份数计,依次取100份环氧树脂,40份稀释剂,10份固化剂,8份消泡剂,8份固化促进剂和10份纳米腐植酸,将环氧树脂和稀释剂置于混料机中,于转速为600r/min条件下,搅拌稀释60min,接着向混料机中加入固化剂,消泡剂,固化促进剂和纳米腐植酸,于转速为800r/min条件下,搅拌混合60min,即得电子器件底部用填充胶。所述环氧树脂为双酚a型液体环氧树脂。所述稀释剂为烯丙基缩水甘油醚。所述固化剂为乙烯基三胺。所述消泡剂为乳化硅油。所述固化促进剂为双氰胺。实例3将玻璃纤维与质量分数为35%的氢氟酸按质量比1:20置于反应釜中,于转速为500r/min条件下,混合浸泡30min,得浸泡混合液,再将浸泡混合液过滤,得滤渣,接着用质量分数为30%的氨水将滤渣洗涤至洗涤液为中性,再将洗涤后滤渣置于烘箱中,于温度为110℃条件下,干燥至恒重,得一次处理玻璃纤维,按重量份数计,将30份一次处理玻璃纤维,5份沼液,2份蔗糖,30份水置于发酵釜中,于温度为32℃,转速为200r/min条件下,混合发酵5天,得发酵混合液,接着将发酵混合液过滤,得1号滤饼,接着用去离子水将1号滤饼洗涤8次,得二次处理玻璃纤维,将二次处理玻璃纤维与正硅酸乙酯按质量比1:20置于单口烧瓶中,于转速为500r/min条件下,搅拌混合60min,得混合浆液,再将混合浆液过滤,得2号滤饼,接着将2号滤饼置于烘箱中,于温度为110℃条件下,干燥至恒重,得干燥2号滤饼,接着将干燥2号滤饼置于管式炉中,并以120ml/min速率向炉内充入氮气,于温度为800℃条件下,炭化2h,接着以10℃/min速率升温至1550℃,高温处理3h后,随炉降至室温,得预处理坯料,接着将预处理坯料置于球磨机中球磨60min,即得改性填料;按重量份数计,依次取100份环氧树脂,40份稀释剂,10份固化剂,30份改性填料,8份消泡剂,8份固化促进剂,将环氧树脂和稀释剂置于混料机中,于转速为600r/min条件下,搅拌稀释60min,接着向混料机中加入固化剂,改性填料,消泡剂,固化促进剂,于转速为800r/min条件下,搅拌混合60min,即得电子器件底部用填充胶。所述环氧树脂为双酚a型液体环氧树脂。所述稀释剂为烯丙基缩水甘油醚。所述固化剂为乙烯基三胺。所述消泡剂为乳化硅油。所述固化促进剂为双氰胺。对比例:佛山某材料生产有限公司生产的电子器件底部用填充胶。将实例1至实例3所得的电子器件底部用填充胶及对比例产品进行性能检测,具体检测方法如下:按照astmd5470标准,采用热导仪进行测定(圆片状试样表面涂覆硅油,高温端温度、程控温度均设定为50℃)。具体检测结果如表1所示:表1电子器件底部用填充胶具体检测结果检测项目实例1实例2实例3对比例热导率/w·(m·k)-13.642.682.412.02由表1检测结果可知,本发明技术方案制备的电子器件底部用填充胶具有优异的导热性能的特点,在电子封装技术行业的发展中具有广阔的前景。当前第1页12
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