一种具有高导热、低热膨胀系数的膏状底部填充胶及其制备方法与应用与流程

本发明涉及胶黏剂，尤其涉及一种具有高导热、低热膨胀系数的膏状底部填充胶及其制备方法与应用。

背景技术：

1、随着手机无线通讯、便携计算机、互联网络及汽车导航等各种电子技术的发展，各种电子产品的体积越来越小，电子器件集成度越来越高，芯片面积不断扩大，集成电路引脚数不断增多，与此同时，要求芯片封装尺寸越来越小，集成电路越来越向轻、薄、小方向发展，因此对底部填充胶的性能提出了更高要求。根据工艺和使用性能，底部填充胶需要具备易操作、快速流动、快速固化、长使用寿命、高粘接强度和低模量的基本特点，同时还要满足填充性、兼容性和返修性等。

2、目前，市场上的底部填充胶以环氧单组分类为主，虽然其具有粘度低，流动性好等特点，但是仍然存在热膨胀系数较高的缺点，并且施胶后无法形成一定的高度，还需要先将锡膏先通过回流焊固化后施胶、静止，然后填充底部填充胶，再烘烤固化底部填充胶，即无法做到与线路板上的焊接锡膏同炉固化，并且工艺繁琐，制造时间长、成本高。

3、因此，如何提供一种性能良好，且可以与焊接锡膏同炉固化的膏状底部填充胶成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种具有高导热、低热膨胀系数的膏状底部填充胶及其制备方法与应用。其目的是解决现有底部填充胶无法做到与线路板上的焊接锡膏同炉固化的技术问题。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种具有高导热、低热膨胀系数的膏状底部填充胶，包括以下重量份的组分：

4、柔性嵌段共聚物环氧树脂100～120份，改性胺固化剂5～10份，碳纤维粉50～60份，填料80～120份，助剂10～20份。

5、进一步的，所述柔性嵌段共聚物环氧树脂是以双酚f型环氧树脂和丙烯酸嵌段共聚物为原料，以三苯基膦作为催化剂制备而成的。

6、进一步的，所述改性胺固化剂是由壬基酚、甲醛和三乙烯四胺经过曼尼希反应制成的环氧树脂固化剂；所述碳纤维粉的粒径为1～100μm。

7、进一步的，所述助剂为促进剂、稀释剂、增塑剂、消泡剂和分散剂中的一种或几种。

8、进一步的，所述填料具有核壳结构，其中，内核为二氧化硅颗粒，粒径为500～6000nm；外壳为由含有氨烃基或十二烷基的聚合物构成的包覆层。

9、本发明提供了上述膏状底部填充胶的制备方法，包括以下步骤：

10、s1、将柔性嵌段共聚物环氧树脂、碳纤维粉和填料按配比混合，得到第一混合物；

11、s2、将改性胺固化剂和助剂按配比和第一混合物进行混合得到第二混合物；

12、s3、将第二混合物顺次进行研磨、超声分散和真空脱泡即得膏状底部填充胶。

13、进一步的，所述步骤s1中，混合采用搅拌的方式，所述搅拌的温度为40～60℃，搅拌的时间为60～120min，搅拌的转速为1000～3000r/min。

14、进一步的，所述步骤s2中，混合采用搅拌的方式，所述搅拌的温度为20～40℃，搅拌的时间为30～60min，搅拌的转速为500～1000r/min。

15、本发明提供了上述膏状底部填充胶的应用，所述膏状底部填充胶与焊接锡膏进行同炉固化。

16、进一步的，所述固化的温度为100～270℃，固化的时间为5～6min。

17、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

18、本发明所述的膏状底部填充胶的填料具有核-壳结构，其中外壳为由含有氨烃基或十二烷基的聚合物构成的包覆层，包覆层可以取代或包覆二氧化硅表面的羟基基团，降低二氧化硅极高的表面能和反应活性，从而降低膏状底部填充胶的粘度；填料的核-壳结构还可以提高二氧化硅颗粒与柔性嵌段共聚物环氧树脂的界面相互作用，从而降低膏状底部填充胶的粘度、热膨胀系数；

19、本发明制备的膏状底部填充胶在温度的作用下，粘度变低，能快速流动填充芯片底部锡球间的空隙，能与线路板上的焊接锡膏同炉固化，同时还保证了膏状底部填充胶的填充性及粘接效果，不仅使用方便、高效，而且还节约了工艺时间及能源，降低了制造成本。

技术特征：

1.一种具有高导热、低热膨胀系数的膏状底部填充胶，其特征在于，包括以下重量份的组分：

2.根据权利要求1所述的膏状底部填充胶，其特征在于，所述柔性嵌段共聚物环氧树脂是以双酚f型环氧树脂和丙烯酸嵌段共聚物为原料，以三苯基膦作为催化剂制备而成的。

3.根据权利要求2所述的膏状底部填充胶，其特征在于，所述改性胺固化剂是由壬基酚、甲醛和三乙烯四胺经过曼尼希反应制成的环氧树脂固化剂；所述碳纤维粉的粒径为1～100μm。

4.根据权利要求1～3任一项所述的膏状底部填充胶，其特征在于，所述助剂为促进剂、稀释剂、增塑剂、消泡剂和分散剂中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的膏状底部填充胶，其特征在于，所述填料具有核壳结构，其中，内核为二氧化硅颗粒，粒径为500～6000nm；外壳为由含有氨烃基或十二烷基的聚合物构成的包覆层。

6.权利要求1～5任一项所述膏状底部填充胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，混合采用搅拌的方式，所述搅拌的温度为40～60℃，搅拌的时间为60～120min，搅拌的转速为1000～3000r/min。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，混合采用搅拌的方式，所述搅拌的温度为20～40℃，搅拌的时间为30～60min，搅拌的转速为500～1000r/min。

9.权利要求1～5任一项所述膏状底部填充胶的应用，其特征在于，所述膏状底部填充胶与焊接锡膏进行同炉固化。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述固化的温度为100～270℃，固化的时间为5～6min。

技术总结
本发明属于胶黏剂技术领域，本发明提供了一种具有高导热、低热膨胀系数的膏状底部填充胶及其制备方法与应用。该膏状底部填充胶包括以下重量份的组分：柔性嵌段共聚物环氧树脂100～120份，改性胺固化剂5～10份，碳纤维粉50～60份，填料80～120份，助剂10～20份。本发明制备的膏状底部填充胶在温度的作用下，粘度变低，能快速流动填充芯片底部锡球间的空隙，能与线路板上的焊接锡膏同时施胶、同炉固化，同时还保证了膏状底部填充胶的填充性及粘接效果。

技术研发人员：黄剑滨,黄伟希,刘准亮,刘伟康,刘鑫
受保护的技术使用者：东莞市新懿电子材料技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13