[发明专利]一种降低聚苯并恶嗪基底部填充胶的热膨胀系数的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低底部填充胶的热膨胀系数的方法，尤其涉及一种降低聚苯并恶嗪基底部填充胶的热膨胀系数的方法。

背景技术

底部填充工艺是随着高密度电子封装技术的迅速发展而产生的附加工艺，其目的是为了解决集成电路元件、互连材料和衬底之间的热膨胀系数的失配问题，以延长焊接点的使用寿命，提高电子产品的热可靠性。因此对底部填充胶的热膨胀系数提出了更高的要求。目前市场上的底部填充胶以环氧类为主，存在固化收缩率大（3%～4%），热膨胀系数高(65ppm/℃～75ppm/℃)等缺点，难以满足高端电子产品封装的使用要求。针对于这种情况，目前基本上是通过加入填料来降低固化物的热膨胀系数。有研究报道，将热膨胀系数为75ppm/℃的聚合物体系降至20ppm/℃需要添加70%的硅微粉，同时体系的粘度剧增，影响了胶水的流动性，这对毛细流底部填充效果影响非常大。因此可以考虑采用本身具有低膨胀系数的聚合物。但是现有的聚苯并恶嗪基底部填充胶的热膨胀系数与FR-4衬底的热膨胀系数（18ppm/℃～25ppm/℃）还是差距较大的；双环苯并恶嗪在二羧酸催化剂作用下，加热固化后再加入SiO₂可降低热膨胀系数，使其与FR-4衬底的热膨胀系数相近，但填料含量过大会造成体系粘度太大，流动性不够。

发明内容

本发明针对现有聚苯并恶嗪基底部填充胶的热膨胀系数和衬底的热膨胀系数差距较大，以及填充填料后体系粘度太大，流动性不够的不足，提供一种降低聚苯并恶嗪基底部填充胶的热膨胀系数的方法。    

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种降低聚苯并恶嗪基底部填充胶的热膨胀系数的方法包括以下步骤：首先，制备包含苯并恶嗪的树脂混合物；接着，在25份～60份的包含苯并恶嗪的树脂混合物内加入10份～60份的负热膨胀系数的填料，并混合均匀；然后，在包含苯并恶嗪的树脂混合物和负热膨胀系数的填料的混合物内加入10份～25份的固化剂、0份～2份的催化剂和0.1份～3份的偶联剂，并混合均匀后；最后，将混合物放入反应釜中抽真空再进行固化即可。

所述制备包含苯并恶嗪的树脂混合物即将苯并恶嗪和除苯并恶嗪以外的其他树脂组分混合均匀，混合的温度为50℃～80℃，混合的时间为30分钟，所述50℃～80℃的温度为苯并恶嗪的熔点。

所述将混合物放入反应釜中，并在反应釜中抽真空的压力-0.1Mpa，抽真空的时间为45分钟，所述抽真空45分钟为了把混合物中的气泡抽干净，然后使其各组分混合均匀。

所述抽真空后再进行固化的温度为150℃～175℃，固化的时间为3小时～4小时，可以逐步升温固化，也可以在一个温度下固化。所述逐步升温固化可以降低热应力。

本发明的有益效果是：本发明降低聚苯并恶嗪基底部填充胶的热膨胀系数的方法通过加入具有负热膨胀系数材料的方法，以达到降低聚苯并恶嗪基底部填充胶的热膨胀系数使其和FR-4衬底的热膨胀系数相接近，同时不影响体系流动性；采用该方法所得到的底部填充胶的热膨胀系数低，与FR-4衬底匹配；采用该方法所得到的底部填充胶的Cl^-，K⁺，Na⁺浓度在5ppm以下；采用该方法所得到的底部填充胶的吸湿性低，常低温储存性好；采用该方法所得到的底部填充胶的玻璃化转变温度高，力学性能好；还可用于制备其他低热膨胀系数的电子封装材料，如灌封胶，芯片粘接胶，（非）导电胶等。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述苯并恶嗪为单环苯并恶嗪和双环苯并恶嗪中一种或两种的混合物。

所述苯并恶嗪的结构通式为：

其中：R1和R2可以是氢原子、脂肪烷基或芳香基，也可以是苯并恶嗪结构，R1和R2可以相同，也可以不同。

进一步，所述包含苯并恶嗪的树脂混合物还包括环氧树脂、酚醛树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺树脂和丙烯酸酯树脂中的一种或几种的混合物。

进一步，所述苯并恶嗪的质量占包含苯并恶嗪的树脂混合物质量的80%～90%。

进一步，所述负热膨胀系数的填料为锆化物和钨化物中的一种或两种的混合物。

所述锆化物和钨化物的细度为5μm～10μm。