一种兼容性好的底部填充胶及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种胶黏剂，特别涉及一种兼容性好的底部填充胶及其制备方法，适用于芯片尺寸封装（CSP）、球栅阵列封装（BGA）等封装用底部填充，属于胶黏剂领域。由以下重量份的各原料组成：环氧树脂20～50份、松香环氧树脂5～20份、多元醇2～15份、硅烷偶联剂5～10份、阳离子型引发剂0.5～1份、硅微粉35～55份、炭黑0.5。本发明的底部填充胶，流动速度快，适应高密度封装的要求；与助焊剂兼容性优良，减少在流动固化过程中形成缺陷；收缩率低，有效的保证了封装元器件的可靠性；固化后气味小，顺应了环保的趋势；储存稳定性好，使用和储存方便。
【专利说明】一种兼容性好的底部填充胶及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种胶黏剂，特别涉及一种兼容性好的底部填充胶及其制备方法，适用于芯片尺寸封装(CSP)、球栅阵列封装(BGA)等封装用底部填充，属于胶黏剂领域。
【背景技术】
[0002]随着电子产业的迅猛发展，与之密切相关的电子封装技术也越来越先进。智能化、重量轻、体积小、速度快、功能强、可靠性好等成为电子产品的主要发展趋势。为适应这一趋势的发展产生了芯片倒装技术。倒装芯片的主要优势包括可缩减和节省空间，此外还有互连通路更短且电感更低、高I/o密度、返工和自对准能力。对散热管理来说，倒装芯片的性能也很突出。而底部填充胶是高密度倒装芯片BGA，CSP,及SIP微电子封装中所需的关键电子材料之一，它的主要作用是保护高密度焊球节点及芯片，并保证了 BGA，CSP和SIP器件的加工性，可靠性和长期使用性。
[0003]目前普通的底部填充胶存在与助焊剂的兼容性欠佳，封装元器件的可靠性低等通病。制得的产品流动速度差，膨胀系数大，同时气味大，不环保，储存稳定性不足。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种兼容性好的底部填充胶，本发明另一目的是提供这种底部填充胶的制备方法。
[0005]本发明的这种兼容性好的底部填充胶，由以下重量份的各原料组成:环氧树脂20-50份、松香环氧树脂5-20份、多元醇2-15份、硅烷偶联剂5-10份、阳离子型引发剂0.5-I份、硅微粉35-50份、炭黑0.5份。
[0006]本发明的有益效果是:本发明的底部填充胶流动速度快，适应高密度封装的要求；与助焊剂兼容性优良，减少在流动固化过程中形成缺陷；收缩率低，有效的保证了封装元器件的可靠性；固化后气味小，顺应了环保的趋势；储存稳定性好，使用和储存方便。
[0007]在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0008]进一步，所述环氧树脂为脂环族环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和酚醛型环氧树脂中的一种或任意几种的混合物。
[0009]采用上述进一步方案的有益效果是，选择不同类型的环氧树脂配合，可以使得固化速度、粘结强度等达到一个平衡点，综合性能优异。
[0010]进一步，所述所述松香环氧树脂为分子链中间为松香两端为环氧的树脂。
[0011]采用上述进一步方案的有益效果是，松香环氧树脂可以提高胶水与助焊剂之间的兼容性，减少在流动固化过程中形成缺陷。
·[0012]进一步，所述多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚己内酯多元醇、1，4-丁二醇中的一种或任意几种的混合物。
[0013]采用上述进一步方案的有益效果是，多元醇类的加入即可以调节体系的固化速度，又可以调节固化物的韧性和表面光洁平整度。[0014]进一步，所述硅烷偶联剂为β - (3，4 一环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、Y -缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、Y —巯基丙基三甲氧基硅烷、Y —氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或任意几种的混合物。
[0015]采用上述进一步方案的有益效果是，硅烷偶联剂有利于提高填充胶对基材的润湿性能，改善流动性。
[0016]进一步，所述阳离子型引发剂为六氟锑酸盐。
[0017]这种兼容性好的底部填充胶的制备方法，包括:按重量份称取环氧树脂20-50份、松香环氧树脂5-20份、多元醇2-15份、硅烷偶联剂5-10份、炭黑0.5份，将其投入反应釜中，室温混合30分钟，然后再称取阳离子型引发剂0.5-I份投入反应釜中，室温混合2小时，然后再称取重量份为35-50份的硅微粉加入反应釜中，真空度-0.08--0.05MPa，转速500-1000转/ 分，搅拌混合2小时即得产品。
【具体实施方式】
[0018]以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0019]实施例1
准确称取如下各种原料，3，4-环氧环己基甲基-3，4-环氧环己基甲酸酯50g、松香环氧树脂6.5g、l，4-丁二醇2.5g、β - (3，4 一环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷5g、炭黑0.5g投入反应釜中，在室温下混合30分钟，然后称取阳离子型引发剂0.5g投入反应釜中，室温混合2小时，再称取硅微粉35g，加入反应釜中，于温度25°C，真空度-0.07MPa，转速800转/分，搅拌混合2小时即得产品。
[0020]实施例2
准确称取如下各种原料，双(7-氧杂双环[4.1.0]3_庚甲基)己二酸酯30g、松香环氧树脂10g、l，4- 丁二醇2g、Y 一缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷7g、炭黑0.5g投入反应釜中，在室温下混合30分钟，然后称取阳离子型引发剂0.5g投入反应釜中，室温混合2小时，再称取硅微粉50g，加入反应釜中，于温度25°C，真空度-0.07MPa,转速1000转/分，搅拌混合2小时即得产品。
[0021]实施例3
准确称取如下各种原料，双(7-氧杂双环[4.1.0]3_庚甲基)己二酸酯Hg、双酚A型环氧树脂化（E51）10g、松香环氧树脂20g、1，4-丁二醇4.8g、Y 一巯基丙基三甲氧基硅烷10g、炭黑0.5g投入反应釜中，在室温下混合30分钟，然后阳离子型引发剂0.7g投入反应釜中，在室温下混合2小时，再称取硅微粉40g于温度25°C，真空度-0.05MPa,转速1000转/分，搅拌混合2小时即得产品。
[0022]实施例4
准确称取如下各种原料，3，4-环氧环己基甲基-3，4-环氧环己基甲酸酯15g、酚醛型环氧树脂(壳牌828) 5g、松香环氧树脂5g、聚己内酯多元醇15g、β - (3，4 一环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷8.5g、炭黑0.5g投入反应釜中，在室温下混合30分钟，然后称取阳离子型引发剂Ig投入反应釜中，在室温下混合2小时，再称取硅微粉50g，于温度25°C，真空度-0.05MPa，转速1000转/分，搅拌混合2小时即得产品。[0023]实施例5
准确称取如下各种原料，3，4-环氧环己基甲基-3，4-环氧环己基甲酸酯10g、双(7-氧杂双环[4.1.0]3_庚甲基)己二酸酯10g、松香环氧树脂15g、l, 4- 丁二醇lg、聚己内酯多元醇Sg、Y 一氨丙基三乙氧基硅烷5g、炭黑0.5g投入反应釜中，在室温下混合30分钟，然后称取阳离子型引发剂Ig投入反应釜中，在室温下混合2小时，再称取硅微粉49.5g于温度25°C，真空度-0.05MPa，转速1000转/分，搅拌混合2小时即得产品。
[0024]对比实施例
准确称取如下各种原料，双(7-氧杂双环[4.1.0]3_庚甲基)己二酸酯50g、双酚A型环氧树脂20g，阳离子型引发剂3g投入反应釜中，在35°C混合30分钟，然后加入丙烯酸环氧树脂10g、丙烯酸异辛酯Sg、聚己内酯多元醇6.5g、Y 一缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷2g、偶氮二异丁腈0.3g、炭黑0.2g ;控制温度在15°C，真空度为-0.05MPa,转数为1000转/分,真空搅拌混合2小时，得到均一产品。
[0025]通过下面的试验测试本发明上述实施例1-5和对比实施例的底部填充胶的性能。
[0026]试验实施例1固化性能测试:
DSC固化曲线，升温速率60°C /分钟，恒温130°C固化。
[0027]试验实施例2流动性能测试:
24mmX 24mm测试片，盖玻片和载玻片组成，缝隙为25微米，(模拟封装芯片)25°C的流动速度。
[0028]试验实施例3热膨胀系数测试(CTE):
TMA测试，升温速率10°C /分钟，单位μ m/m°C，依据ASTM D696测试。
[0029]试验实施例4兼容性测试:
将胶水封装后的BGA做切片，显微镜观察空洞率。
[0030]测试结果如下面的表I所示。
[0031]表I实施例1-5制得的样品与对比实施例的样品普通底部填充胶性能对比。
【权利要求】
1.一种兼容性好的底部填充胶，其特征在于由以下重量份的原料组成:环氧树脂20?50份、松香环氧树脂5?20份、多元醇2?15份、硅烷偶联剂5?10份、阳离子型引发剂0.5?I份、硅微粉35份?50份、炭黑0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种兼容性好的底部填充胶，其特征在于，所述环氧树脂为脂环族环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和酚醛型环氧树脂中的一种或任意几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种兼容性好的底部填充胶，其特征在于，所述松香环氧树脂为分子链中间为松香两端为环氧的树脂。
4.根据权利要求1所述的一种兼容性好的底部填充胶，其特征在于，所述多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚己内酯多元醇、1，4-丁二醇中的一种或任意几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种兼容性好的底部填充胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂为β — (3，4 一环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、Y —缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、Y 一巯基丙基三甲氧基硅烷、Y —氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或任意几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种兼容性好的底部填充胶，其特征在于，所述阳离子型引发剂为六氟锑酸盐。
7.一种兼容性好的底部填充胶的制备方法，包括以下步骤:按重量份称取环氧树脂20?50份、松香环氧树脂5?20份、多元醇2?15份、硅烷偶联剂5?IO份、炭黑0.5份，将其投入反应釜中，室温·混合30分钟，然后再称取阳离子型引发剂0.5?I份投入反应釜中，室温混合2小时，然后再称取硅微粉35?50份加入反应釜中，真空度-0.08?-0.05MPa,转速500?1000转/分，搅拌混合2小时即得产品。
【文档编号】C09J163/04GK103436211SQ201310407903
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2013年9月10日
【发明者】王红娟, 王建斌, 陈田安, 解海华 申请人:烟台德邦科技有限公司