专利名称：：环氧树脂组合物的制作方法
技术领域：
：本发明是关于一种环氧树脂组合物，特别地，是关于一种适合于作为包括安装在电路板上的驱动集成电路(driver-ICs)在内的电子元件的密封材料的环氧树脂组合物。
背景技术：
：目前，为了应对如移动电话、笔记本电脑和壁挂式电视等电子设备的小型化、轻薄化的趋势，包括如液晶显示器(LCD)、等离子显示器、电致发光设备(EL)在内的平面显示器已经被用作主要的影像显示设备，而且，驱动这些电子部件的驱动集成电路(驱动-IC)也需要小型化。将裸芯片(barechips)如驱动-IC安装于电路板上的一系列步骤被称为封装(packaging)。关于封装的方法，过去使用的是带载封装(t叩ecarrierpackage,TCP)过程，该过程包括在聚酰亚胺膜上形成电路，安装裸芯片，将裸芯片向下翻转，并向电路板的孔中注入树脂。然而，TCP方法的缺点是，封装元件的柔性(flexibility)低，并且在减少封装元件的重量、厚度、长度和大小上受到限制，因为在将厚聚酰亚胺膜和铜箔用环氧树脂基粘合剂连接后，才将芯片安装在电路板上。为了解决这个问题，最近己经开发并使用晶粒软膜构装(ChipOnFlim，COF)底部填料过程(underfillprocess),该过程包括，通过在薄铜箔的上部附着薄聚酰亚胺或在薄聚酰亚胺膜的表面溅射铜层，形成具有超柔性的绝缘膜，通过在绝缘膜上形成铅线路制得柔性的电路板，在柔性的电路板上安装裸芯片，用树脂填充板和裸芯片之间的间隙。在这一COF过程中，问题在于，由于板和裸芯片之间的间隙小于几十微米，而现有的用于TCP过程的树脂中含有大量的无机填充物和溶剂，不能直接施用于COF底部填料过程。另外，由于板和裸芯片之间的间隙可以窄到10um以下，并且芯片的尺寸越来越大，因此越来越需要具有更好的填充性并且可以均匀硬化的封装组合物。
发明内容因此，本发明提供了一种环氧树脂组合物，该组合物对板和裸芯片之间的间隙具有更好的穿透性(penetrability)和填充能力，并且可以在芯片的全部表面区域均匀地硬化。本发明进一步提供了一种环氧树脂组合物，该组合物通过縮短热固化时间获得了优秀的产率，并通过形成更少的气泡和挥发组分获得了优秀的可操作性(workability)。本发明进一步提供了一种环氧树脂组合物，该组合物不仅具有很好的边缘形成能力(filletformingability)和附着力，从而使它牢固地连接电路板和裸芯片，并且在高温和高湿度下还具有很好的温度循环能力(temperaturecyclingability)和性质，因此可以制得具有高度可靠性的芯片封装(chippackage)。为了达到本发明的目的，本发明提供了一种环氧树脂组合物，该组合物在室温下为液态，该组合物含有100重量份的分子中包括2个或多于2个缩水甘油基(glycidylgroup)的环氧树脂；10-50重量份的分子中包括1个或多于1个缩水甘油基的活性稀释剂；相对于100重量份的环氧树脂和活性稀释剂，含量为50-200重量份的在室温下为液态的酸酐固化剂；和相对于IOO重量份的环氧树脂、活性稀释剂和酸酑固化剂，含量为l-20重量份的潜伏性固化促进剂，并且，该组合物在25。C下的粘度为250-500cps，在150°C下的凝胶时间为120秒或更低。具体实施例方式下面将对本发明做更详细的说明。发明人经过对用于COF过程中的底部填料组合物的环氧树脂组合物进行了广泛的研究，通过调整环氧树脂组合物的组分和含量来控制组合物的凝胶时间和粘度，完成了本发明。根据本发明，环氧树脂组合物的主要成份包括环氧树脂、活性稀释剂、酸酐固化剂和潜伏性固化促进剂。本发明中使用的环氧树脂在室温下为液态的，分子中包括2个或多于2个縮水甘油基(glycidylgroup)，可以使用各种可固化的环氧树脂，例如，双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂可以单独或一起使用。双酚A型(二縮水甘油醚)环氧树脂的具体的例子包括环氧树脂YL-980(EpikoteYL-980,JapanEpoxyResinCo.Ltd.)、RE-310(NipponKayakuCo.Ltd.)、DER-332(TheDowChemicalCompany)等；双酚F型(二缩水甘油醚)环氧树脂的具体的例子包括环氧树脂YL-983U(EpikoteYL-983U，JapanEpoxyResinCo.Ltd.)、RE-304(NipponKayakuCo.Ltd.))、RE-404(NipponKayakuCo.Ltd.)、RE-303S(NipponKayakuCo.Ltd.),等。本发明中使用的活性稀释剂的作用是降低组合物的粘度，可以使用各种分子中包括1个或多于1个缩水甘油基的化合物，例如，可以单独使用或者组合使用烷基单縮水甘油醚(alkylmonoglycidylether)、丁基苯基縮水甘油醚、烷基酚基单縮水甘油醚(alkylphenolmonoglycidylether)、聚乙二醇二縮水甘油醚(polyglycoldiglycidylether)、烷基二縮水甘油醚等。此处，烷基的碳数优选为1-10，进一步优选为1-4。在分子中含有1个缩水甘油基的单官能团活性稀释剂的具体的例子包括YED-11IE(JapanEpoxyResinCo.Ltd)、YED画122(JapanEpoxyResinCo.Ltd)、ED-501(AdekaCorporation)、ED-502(AdekaCorporation)、ED-509S(AdekaCorporation)、ED-529(AdekaCorporation)、ED-518(AdekaCorpomtkm),等等；在分子中含有2个缩水甘油基的双官能团活性稀释剂的具体的例子包括YED-216(JapanEpoxyResinCo.Ltd)、ED-503(AdekaCorporation)、ED-506(AdekaCorporation)、ED-523T(AdekaCorporation)、ED-515(AdekaCorporation),等等；多官能团活性稀释剂的具体的例子包括YED-205(JapanEpoxyResinCo.Ltd)、ED-505R(AdekaCorporation),等等。相对于100重量份的环氧树脂，活性稀释剂的用量优选为10-50重量份，进一步优选为20-40重量份。如果加入的活性稀释剂少于10重量份，组合物的粘度将不能被足够地降低，如果多于50重量份，组合物的玻璃化温度(Tg)和机械性能将被降低。酸酐固化剂与环氧树脂反应并固化，因此环氧树脂组合物的粘度成为250-500cps，优选情况下，使用液态酸酐固化剂，其中，优选为在固化过程中产生较少二氧化碳的酸酐固化剂，例如通过Cu)的三烯或二烯与马来酸酐的反应制得的酸酐固化剂。酸酐固化剂的具体的例子包括3,4-二甲基-6-(2-甲基-l-丙烯基)-4-环己烯-l，2-二羧酸酐、或它与1-异丙基-4-甲基双环[2.2.2]辛-5-烯-2，3-二羧酸酐的混合物。YH-306(JapanEpoxyResinCo.Ltd)禾口YH-307(JapanEpoxyResinCo.Ltd)是可以商业获得的。相对于100重量份的环氧树脂和活性稀释剂，酸酐固化剂适宜的添加量为50-200重量份，优选为100-150重量份。如果加入的酸酑固化剂的量低于50重量份或高于200重量份，残留的没有反应的环氧树脂或没有反应的酸酐固化剂会破坏玻璃化温度(Tg)和机械性能。本发明中使用的潜伏性固化促进剂可以保存于环氧树脂和酸酐固化剂的混合物中，当酸酐固化剂的反应通过加热等方法引发时，该潜伏性固化促进剂可以使该组合物固化。例如，可以使用微囊化的胺化合物、咪唑化合物、改性胺化合物和改性咪唑化合物。潜伏性固化促进剂的商业化产品的例子包括MY-24、MY-H、MY-D(上述可以从AJINOMOTO-FINE-TECHNOCO"INC.获得)、FujicureFXR-1020、FXR-1030、FXR-1080、FER-1110(上述可以从FUJIKASEICO.,INC.获得)、novacureHX-3088、HX-3722、HX-3748、HX-3921、HX-3941HP(上述可以从ASAHIKASEICHEMICALSCORPORATION获得)。相对于100重量份的环氧树脂、活性稀释剂和酸酐固化剂，潜伏性固化促进剂的加入量为1-20重量份，优选为2-10重量份。如果加入的固化促进剂少于1重量份，增加固化速率的效果很低。另一方面，如果加入量大于20重量份，组合物的粘度增加，机械性能被破坏。根据本发明，用于封装的液态环氧树脂组合物在25"C下具有250-500cps的低粘度，在15(TC下的凝胶时间为120秒以下，优选为80-120秒。可以在本领域技术人员公知的范围内加入任何常规的无机填充物、偶联剂、消泡剂、颜料、染料、固化促进剂，等。本发明的液态环氧树脂组合物可以通过一般已知的方法，将每种成分充分混合得到，例如，在真空条件下使用螺旋式混合器、通用混合器等将每种成份均匀地混合。本发明的热固型一包式(one-packtype)环氧树脂组合物特别适合于作为倒装芯片(flipchip)底部填料组合物，例如，在COF封装过程中将倒装芯片等裸芯片安装在柔性聚酰亚胺电路板上制备半导体设备时。下面，将结合具体实施例对本发明做更详细的说明。本发明并不受到下述实施例的限制，很明显，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的原则和精神的情况下对本发明做出更多的变化。实施例1将70重量份的双酚F型环氧树脂(JapanEpoxyResinCo.Ltd.,产品名EpikoteYL983U)、30重量份的单官能团活性稀释剂(JapanEpoxyResinCo.Ltd.,产品名YED-lllE)、120重量份的液态酸酐固化剂(JapanEpoxyResinCo.Ltd.,产品名YH-306)、5重量份的固化促进剂(AjinomotoFineTechnoCo.Ltd,产品名MY-24)和2.0重量份的硅垸偶联剂(JapanUnikasa，产品名A-187)混合，制得液态封装用树脂组合物。实施例2将70重量份的双酚F型环氧树脂(NipponKayakuCo.Ltd，产品名RE-303S)、30重量份的多官能团活性稀释剂(ASAHIDENKACO.LTD.,产品名ED-505R)、130重量份的液态酸酐固化剂(JapanEpoxyResinCo.Ltd.,产品名YH-307)、2.0重量份的硅烷偶联剂(GETOSHIBASILICONES,产品名A-187)和5重量份的固化促进剂(FUJIKASEICO.LTD，产品名FXR-1020)混合，制得液态封装用树脂组合物。对比例1将100重量份的双酚F型环氧树脂(JapanEpoxyResinCo.Ltd.，产品名EpikoteYL983U)、90重量份的液态酸酐固化剂(JapanEpoxyResinCo.Ltd.，产品名YH-306)、0.5重量份的固化促进剂(FUJIKASEICO.LTD,产品名FXR-1040)和2.0重量份硅垸偶联剂(GETOSHIBASILICONES,产品名A-187)混合，制得液态封装用树脂组合物。对比例2将70重量份的双酚F型环氧树脂(NipponKayakuCo.Ltd，产品名RE-303S)、30重量份的多官能团活性稀释剂(ADEKACORPORATION,产品名ED-505R)、210重量份的液态酸酐固化剂(JapanEpoxyResinCo.Ltd.,产品名YH-307)、2.0重量份的硅垸偶联剂(GETOSHIBASILICONES,产品名A-187)和0.9重量份的固化促进剂(AJINOMOTOFINETECHNOCO.LTD,产品名MY-H)混合，制得液态封装用树脂组合物。用哈基锥(Haakecone)和板式粘度计测定根据实施例1和2以及对比例1和2制得的封装用一包式液态环氧树脂组合物在25"C下的粘度；在150°。下，将一滴组合物滴在微量玻片上，用木棒搅拌组合物，使用FISHERSCIENTIFICCO.LTD公司的熔点测量设备测定组合物无法继续搅拌的时间，从而确定凝胶时间；利用热重分析(Thermogravimetricanalysis,TGA)评价15分钟的重量减少，结果如表1所示。另外，将两个大小为2X2cm的中间设置有间隔装置的玻璃板放在130。C的加热板上，从而保留20微米的间隙，然后通过将树脂组合物滴在一个玻璃板上，并估算填充至另一边玻璃板的时间，从而评价树脂的填充性。如果凝胶时间低于10秒，评价为"好"，如果高于10秒，评价为"有缺陷的"，结果如表l所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>从表l可以看出，与对比例中的环氧树脂组合物相比，实施例中封装用液态环氧树脂组合物具有优秀的粘性和凝胶时间。而且，当凝胶时间更长时，表现出的重量减少更高，这是因为在环氧树脂通过反应固化之前发生的液态酸酐的挥发，在这种情况下，高度期待的是在芯片和板之间产生气泡。另外，可以看出，在粘度高于500cps的情况下，需要更长的时间使环氧树脂填充芯片和板之间的间隙，或者会发生对间隙的填充不完全。如前所述，本发明的环氧树脂组合物对于在膜和裸芯片之间的间隙具有更好的穿透性和底部填料能力，并且可以在芯片的全部表面区域均匀地硬化。另外，该环氧树脂组合物通过縮短热固化时间获得了优秀的产率，通过形成更少的气泡和挥发组分获得了优秀的可操作性，有利于制备具有高度可靠性的芯片封装。权利要求1、一种环氧树脂组合物，该环氧树脂组合物含有100重量份的环氧树脂，该环氧树脂在室温下为液态的，该环氧树脂的分子中包括2个或多于2个缩水甘油基；10-50重量份的活性稀释剂，该活性稀释剂的分子中包括1个或多于1个缩水甘油基；酸酐固化剂，该酸酐固化剂在室温下为液态的，相对于100重量份的环氧树脂和活性稀释剂，该酸酐固化剂的含量为50-200重量份；和潜伏性固化促进剂，相对于100重量份的环氧树脂、活性稀释剂和酸酐固化剂，该潜伏性固化促进剂的含量为1-20重量份，其中，该环氧树脂组合物在25℃下的粘度为250-500cps，在150℃下的凝胶时间为120秒或更短。2、根据权利要求1所述的环氧树脂组合物，其中，所述环氧树脂选自由双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、和它们的混合物所组成的组中。3、根据权利要求1所述的环氧树脂组合物，其中，所述活性稀释剂的分子中包括一个縮水甘油基。4、根据权利要求1所述的环氧树脂组合物，其中，所述酸酐固化剂是通过三烯或二烯与马来酸酐的反应而制得的。5、根据权利要求1所述的环氧树脂组合物，其中，所述潜伏性固化促进剂为选自由胺化合物、咪唑化合物、改性胺化合物、和改性咪唑化合物所组成的组中的微囊化的化合物。全文摘要本发明是关于一种环氧树脂组合物，特别地，是关于一种适合于作为包括安装在电路板上的驱动集成电路在内的电子元件的密封材料的环氧树脂组合物。该环氧树脂组合物在室温下为液态，该环氧树脂组合物含有100重量份的分子中包括2个或多于2个缩水甘油基的环氧树脂；10-50重量份的分子中包括1个或多于1个缩水甘油基的活性稀释剂；相对于100重量份的环氧树脂和活性稀释剂，含量为50-200重量份的在室温下为液态的酸酐固化剂；相对于100重量份的环氧树脂、活性稀释剂和酸酐固化剂，含量为1-20重量份的潜伏性固化促进剂，并且，该环氧树脂组合物在25℃下的粘度为250-500cps，在150℃下的凝胶时间为120秒或更短。文档编号C08L63/02GK101351501SQ200680049480公开日2009年1月21日申请日期2006年12月22日优先权日2005年12月26日发明者李宰源,郑成仑,金永一,金道显申请人:Sk化学股份有限公司