一種具有常溫快速毛細流動性和可快速修復性的倒裝芯片底部填充膠的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種倒裝芯片底部填充膠及其制備方法，尤其涉及一種具有常溫快速 毛細流動性和可快速修復性的倒裝芯片底部填充膠。
【背景技術】
[0002] 當下世界，由于無線通訊、便攜式計算機、寬帶互聯網絡產品及汽車導航電子產品 的需求，電子元器件集成度越來越高，芯片面積不斷擴大，集成電路引腳數不斷增多，與此 同時要求芯片封裝尺寸進一步小型化和微型化，集成電路朝著更加輕、薄、小的方向發展， 因此出現了許多新的封裝技術和封裝形式。倒裝芯片（flipchip)互聯技術是其中最主要 的封裝技術之一，倒裝芯片技術是通過又小又薄的焊料凸點連接1C芯片和印刷配線基板 的。但是由于芯片、印刷配線基板、焊料的熱膨脹系數不同，在冷熱沖擊試驗的時候容易發 生熱應力。特別是在離芯片中央較遠的焊料凸點的局部熱應力容易集中，這時錫球容易發 生裂紋，且回路的性能信賴性大大降低。因此，為了緩和熱應力，通過液態熱固性樹脂組成 物而形成了底部填充膠，它能夠起到保護芯片回路面和錫球的作用。
[0003] 底部填充膠在常溫下未固化前是種單組份液態的封裝材料，成分主要是環氧樹脂 并通常會添加二氧化硅來增加其強度。底部填充膠的主要功能之一是將整個芯片與基板粘 附在一起，或至少沿著整個芯片邊緣，以降低實際上施加于接點的熱應力，將整個芯片與基 板粘附在一起，其整體復合系統的線膨脹系數將介于芯片與基板的線膨脹系數之間，因此 可靠性得以提升。通常在PCB基板上安裝芯片后用底部填充膠填充間隙，如果發生芯片故 障，就需要把芯片從PCB基板上取下來，并除去底部填充膠，進行芯片更換和再安裝。目前， 常規底部填充膠存在返修除膠困難的問題，尤其是采用更薄的線路板時，由于其抗熱損傷 性能更弱，更容易產生報廢多等問題。由于現有這種作業的返工性效率較差，而為了提高返 工效率，大多的研宄結果都是添加可塑劑等。但是，其會產生一些問題，例如玻璃化轉變溫 度（Tg)的降低引起的熱循環處理時連接可靠性的降低和固化性的減弱等問題，而很難滿 足使用條件越來越苛刻的電子產品的要求。
【發明內容】
[0004] 本發明目的針對現有技術的不足之處，旨在提供一種常溫流動性能優異、高玻璃 化轉變溫度（Tg)、高可靠性、良好返修性的單組份底部填充膠及其制備方法。
[0005] 為實現上述發明目的，本發明提出的技術方案如下：
[0006] 具有常溫快速毛細流動性和可快速修復性的倒裝芯片底部填充膠，由下列重量百 分含量的原料配置而成：環氧樹脂10~60%、聚醚改性的環氧樹脂10~20%、雙馬來酰亞 胺改性增韌樹脂5~20%、呋喃烷基縮水甘油醚5~20%、固化劑5~30%、固化促進劑 5~20%、偶聯劑0? 5~3%、球型硅微粉0~40%、顏料0~6%。
[0007] 上述方案中，環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂、酚醛環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂中的 一種或者多種。
[0008] 上述方案中，聚醚改性的環氧樹脂結構式如下：
【主權項】
1. 具有常溫快速毛細流動性和可快速修復性的倒裝芯片底部填充膠，其特征在于：它 由下列重量百分含量的原料配置而成：環氧樹脂10~60%、聚醚改性的環氧樹脂10~ 20%、雙馬來酰亞胺改性增韌樹脂5~20%、呋喃烷基縮水甘油醚5~20%、固化劑5~ 30 %、固化促進劑5~20 %、偶聯劑0. 5~3 %、球型硅微粉0~40 %、顏料0~6 %。
2. 根據權利要求1所述的具有常溫快速毛細流動性和可快速修復性的倒裝芯片底部 填充膠，其特征在于：環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂、酚醛環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂中的 一種或者多種。
3. 根據權利要求1所述的具有常溫快速毛細流動性和可快速修復性的倒裝芯片底部 填充膠，其特征在于：聚醚改性的環氧樹脂結構式如下： a+b 8 〇
4. 根據權利要求1所述的具有常溫快速毛細流動性和可快速修復性的倒裝芯片底部 填充膠，其特征在于：呋喃烷基縮水甘油醚，結構如下： R為Cl~C5直鏈烷烴。
5. 根據權利要求1所述的具有常溫快速毛細流動性和可快速修復性的倒裝芯片底部 填充膠，其特征在于：雙馬來酰亞胺改性增韌樹脂為雙馬來酰亞胺改性聚硅氧烷、雙馬來酰 亞胺改性丁腈橡膠中的一種或多種。
6. 根據權利要求5所述的具有常溫快速毛細流動性和可快速修復性的倒裝芯片底部 填充膠，其特征在于：雙馬來酰亞胺改性聚硅氧烷，其有效結構如下： η = 1 ~8 ;
雙馬來酰亞胺改性丁腈橡膠彈性體，其有效結構如下：
其中 x+y+z = 1 (ζ < 0· 26)，m = 20 ~80。
7. 根據權利要求1所述的具有常溫快速毛細流動性和可快速修復性的倒裝芯片底部 填充膠，其特征在于：所述的固化劑選用多胺類或其改性物，為雙氰胺、二氨基二苯甲烷、二 氨基二苯醚、二氨基二苯砜、二氨基二苯砜的衍生物中的一種或多種； 所述的固化促進劑選用咪唑或其衍生物，為2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑，2-乙 基-4-甲基咪挫，1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4, 5-二羥基甲基咪唑、2-苯 基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2, 4-二氨基-6-(2- ^^ -烷基咪唑-1-乙基）-S-三嗪、 2, 4-二氨基-6- (2- 十一烷基咪唑-1-乙基）-S-三嗪的衍生物或2, 4-二氨基-6- (2- ^ 烷基咪唑-1-乙基）-S-三嗪鹽中的一種或多種； 所述的偶聯劑為3-氨丙基三甲氧基硅烷，3-氨丙基三乙氧基硅烷，3-甲基丙烯酰氧基 丙基三甲氧基硅烷，N-(2-氨乙基）-3-氨丙基三甲氧硅烷，N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲 氧基硅烷中的一種或多種。
8. 根據權利要求1所述的具有常溫快速毛細流動性和可快速修復性的倒裝芯片底部 填充膠，其特征在于：所述的球型娃微粉粒徑為〇. 1~10 μ m。
9. 根據權利要求1所述的具有常溫快速毛細流動性和可快速修復性的倒裝芯片底部 填充膠，其特征在于：所述的顏料為炭黑。
10. -種具有常溫快速毛細流動性和可快速修復性倒裝芯片底部填充膠的制備方法， 包括以下步驟：
1. 以各原料占原料總重量的重量百分含量計，稱取10~60%環氧樹脂、10~20%聚 醚改性的環氧樹脂、5~20%雙馬來酰亞胺改性增韌樹脂、5~20%呋喃烷基縮水甘油醚、 0. 5~3%偶聯劑、0~6%顏料，投入反應釜中，攪拌混合；
2. 稱取0~40%球型硅微粉，分批間隔加入到步驟1的反應釜中，加料完畢后攪拌混 合 30min。
3. 稱取5~30 %固化劑、5~20 %固化促進劑加入到步驟2的反應釜中，在轉速300~ 1000r/min，溫度15~20°C，真空度0· 05~0· 08MPa，攪拌1~2h，即得成品。
【專利摘要】本發明涉及具有常溫快速毛細流動性和可快速修復性的倒裝芯片底部填充膠。它由下列重量百分含量的原料配置而成：環氧樹脂10～60％、聚醚改性的環氧樹脂10～20％、雙馬來酰亞胺改性增韌樹脂5～20％、呋喃烷基縮水甘油醚5～20％、固化劑5～30％、固化促進劑5～20％、偶聯劑0.5～3％、球型硅微粉0～40％、顏料0～6％。本發明提供的底部填充膠，主要用于倒裝芯片底部填充，增加連接可靠性。具有高Tg、常溫快速流動性、良好的連接可靠性以及快速固化性的特點。
【IPC分類】C09J163-00, C09J183-04, C09J115-00, C08C19-28, C09J11-04, C08G77-388, C09J11-06
【公開號】CN104745133
【申請號】CN201510129184
【發明人】王傳廣, 徐杰
【申請人】王傳廣, 徐杰
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月24日