一种环氧胶黏剂组合物及其制备方法和应用与流程

本发明属于有机胶黏剂领域，尤其涉及一种环氧胶黏剂组合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、环氧胶黏剂由于具有优异的粘接性能、非常高的强度和良好的尺寸稳定性等性能，因而被广泛地应用于半导体领域。

2、当环氧树脂胶黏剂被应用于半导体封装时，要求其具有一定的耐老化性能以保证芯片在受热受潮的过程中可靠性不会被破坏。然而，受到环氧树脂自身基本结构的限制，其在老化环境下会发生疲软，无法保护焊锡球和芯片，经老化之后粘接强度会显著降低，从而发生失效，最终将对半导体的封装造成不利影响，具有较大的局限性。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于解决现有技术中环氧胶黏剂所存在耐老化性能较差的问题，而提供一种经老化之后仍具有良好粘接强度的环氧胶黏剂组合物。

2、本发明的第二目的在于提供上述环氧胶黏剂组合物的制备方法。

3、本发明的第三目的在于提供上述环氧胶黏剂组合物的应用。

4、具体的，本发明提供的环氧胶黏剂组合物包环氧树脂、固化剂和填料，所述环氧树脂至少包括式(1)所示的改性环氧树脂；

5、

6、式(1)中，r1、r2、r3和r4独立地为氢或c1～c6的烷基，r5为蒽环，n为1～1000中的任一整数。

7、在一些具体的实施方式中，所述环氧树脂中含有改性环氧树脂和未改性环氧树脂。

8、在一些具体的实施方式中，所述环氧胶黏剂组合物中改性环氧树脂的含量为5～55质量份，未改性环氧树脂的含量为0.01～55质量份，固化剂的含量为5～55质量份，填料的含量为10～70质量份。

9、在一些具体的实施方式中，所述环氧胶黏剂组合物中改性环氧树脂的含量为10～25质量份，未改性环氧树脂的含量为20～30质量份，固化剂的含量为5～15质量份，填料的含量为45～55质量份。

10、在一些具体的实施方式中，所述改性环氧树脂通过将式(2)所示的中间化合物与式(3)所示的蒽醇钠进行缩合反应制备得到；

11、

12、式(2)中，r1、r2、r3和r4独立地为氢或c1～c6的烷基，n为1～1000中的任一整数，x为卤素；

13、式(3)中，r5为蒽环。

14、在一些具体的实施方式中，所述中间化合物与蒽醇钠的投入摩尔比为1:(0.01～1)。

15、在一些具体的实施方式中，所述缩合反应的温度为40～50℃，反应时间为8～24h。

16、在一些具体的实施方式中，所述中间化合物通过将环氧树脂与卤代甲基甲醚在催化剂的作用下进行卤代甲基化反应制备得到。

17、在一些具体的实施方式中，所述环氧树脂选自双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、双酚ad型环氧树脂中的至少一种。

18、在一些具体的实施方式中，所述环氧树脂的黏度为500～10000cps。

19、在一些具体的实施方式中，所述环氧树脂与卤代甲基甲醚的投入摩尔比为1:(0.0001～1)。

20、在一些具体的实施方式中，所述催化剂为incl3和/或sncl4。

21、在一些具体的实施方式中，所述卤代甲基化反应的温度为25～30℃，时间为5～10min。

22、在一些具体的实施方式中，所述蒽醇钠通过将蒽醇与氢化钠进行烷基化反应制备得到。

23、在一些具体的实施方式中，所述蒽醇与氢化钠的投入摩尔比为1:(1～10)。

24、在一些具体的实施方式中，所述烷基化反应的温度为40～50℃，时间为6h以上。

25、在一些具体的实施方式中，所述固化剂为芳香族二胺。

26、在一些具体的实施方式中，所述芳香族二胺选自邻苯二胺、间苯二胺和对苯二胺中的至少一种。

27、在一些具体的实施方式中，所述填料选自二氧化硅微粉、碳酸钙微粉、氧化铝微粉和炭黑中的至少一种。

28、在一些具体的实施方式中，所述填料的平均粒径为5～20um。

29、在一些具体的实施方式中，所述未改性环氧树脂选自双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、双酚ad型环氧树脂中的至少一种。

30、在一些具体的实施方式中，所述未改性环氧树脂的黏度为500～10000cps。

31、本发明提供的环氧胶黏剂组合物的制备方法包括将环氧树脂、固化剂以及填料进行混合，即得所述环氧胶黏剂组合物。

32、本发明还提供了上述环氧胶黏剂组合物在半导体封装领域中的应用。

33、本发明提供的环氧胶黏剂组合物的关键在于采用具有经由醚键键连的蒽环结构的改性环氧树脂作为主剂，同时配合以固化剂和填料，如此所得环氧胶黏剂组合物经老化之后依然具有良好的耐老化性能，特别适合于半导体封装等领域中的应用，应用前景良好。推测其原因，可能是由于：相较于现有的环氧树脂而言，在环氧树脂分子链上经由醚键所引入的蒽环结构可增大分子链中价键发生旋转的空间位阻，并提高整体的电子云密度，并减少分子链在高温下所发生的卷曲和断裂，这一特定的结构一方面能够赋予环氧树脂更好的耐热及耐湿性能，使其能够抵抗经老化之后粘接强度的降低，另一方面其本身与玻璃纤维增强环氧树脂板材的界面也具有更好的界面润湿效果，能够弥补由于耐老化带来的粘接强度的降低，最终使所得改性环氧树脂经老化之后依然具有良好的粘接强度。

技术特征：

1.一种环氧胶黏剂组合物，其特征在于，该环氧胶黏剂组合物包括环氧树脂、固化剂和填料，所述环氧树脂至少包括式(1)所示的改性环氧树脂；

2.根据权利要求1所述的环氧胶黏剂组合物，其特征在于，所述环氧树脂中含有改性环氧树脂和未改性环氧树脂；

3.根据权利要求1所述的环氧胶黏剂组合物，其特征在于，所述改性环氧树脂通过将式(2)所示的中间化合物与式(3)所示的蒽醇钠进行缩合反应制备得到；

4.根据权利要求3所述的环氧胶黏剂组合物，其特征在于，所述中间化合物与蒽醇钠的投入摩尔比为1:(0.01～1)；

5.根据权利要求3所述的环氧胶黏剂组合物，其特征在于，所述中间化合物通过将环氧树脂与卤代甲基甲醚在催化剂的作用下进行卤代甲基化反应制备得到；

6.根据权利要求3所述的环氧胶黏剂组合物，其特征在于，所述蒽醇钠通过将蒽醇与氢化钠进行烷基化反应制备得到；

7.根据权利要求1所述的环氧胶黏剂组合物，其特征在于，所述固化剂为芳香族二胺；优选地，所述芳香族二胺选自邻苯二胺、间苯二胺和对苯二胺中的至少一种；

8.根据权利要求2所述的环氧胶黏剂组合物，其特征在于，所述未改性环氧树脂选自双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂和双酚ad型环氧树脂中的至少一种；优选地，所述未改性环氧树脂的黏度为500～10000cps。

9.权利要求1～8任一所述的环氧胶黏剂组合物的制备方法，其特征在于，该制备方法包括将环氧树脂、固化剂以及填料进行混合，即得所述环氧胶黏剂组合物。

10.权利要求1～8任一所述的环氧胶黏剂组合物在半导体封装领域中的应用。

技术总结
本发明属于有机胶黏剂领域，公开了一种环氧胶黏剂组合物及其制备方法和应用。本发明提供的环氧胶黏剂组合物包括环氧树脂、固化剂和填料，所述环氧树脂至少包括式(1)所示的改性环氧树脂。本发明提供的环氧胶黏剂组合物的关键在于采用具有经由醚键键连的蒽环结构的改性环氧树脂作为环氧树脂，同时配合以固化剂和填料，如此所得环氧胶黏剂组合物经老化之后依然具有良好的耐老化性能，特别适合于半导体封装等领域中的应用，应用前景良好。

技术研发人员：秦淋淋,陈长敬
受保护的技术使用者：韦尔通科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27