[发明专利]底部填充胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及胶黏剂技术领域，特别是涉及一种底部填充胶及其制备方法。

背景技术

底部填充胶用于填充在芯片与基板之间由焊球连接形成的间隙。将芯片、焊球凸点和基板紧紧地黏附在一起，即采用底部填充技术来降低芯片与基板热膨胀系数不匹配在焊点上产生的应力，提高焊点的热疲劳寿命。底部填充胶对提高电子封装的可靠性有着不可忽视的作用。

另外，随着芯片集成度、封装密度和工作频率的提高，功率与体积的比值日益增大，造成电子产品在高功能、高传输速率工作状态下，芯片的热流密度迅速增加，发热功率越来越大，从而使芯片散热面临严峻的考验。为了及时传输和耗散芯片产生的热量，除了主体使用的流体热管导热、热界面材料外，若能赋予芯片和基板间的底部填充胶一定的导热性能，则底部填充胶在分散机械应力的同时起到传递和分散芯片产生热量的作用，避免热量集中在具有低熔点的焊球上造成焊球变形或融化，从而可进一步提高芯片及集成器件的导热性能，提高器件使用的寿命和可靠性。

目前，多数高性能的含有填料型底部填充胶的填料多为导热系数低的二氧化硅，因此，现有的底部填充胶的导热性能不好，难以在高密度系统级封装中使用，特别是难以在焊球排布密集的器件的封装中使用。

发明内容

基于此，有必要针对目前的底部填充胶的导热性能不好的问题，提供一种导热性能较好的底部填充胶。

一种底部填充胶，按质量百分比计，包括如下组分：

填料30～70％、环氧树脂10～50％、固化剂2～20％、催化剂0.1～0.5％、增韧剂1～15％、稀释剂1～25％、分散剂0.1～3％、消泡剂0.05％～1％、偶联剂0.1～1％ 及颜料0.1～0.5％；

其中，所述填料包括第一组分和第二组分，所述第一组分为球形二氧化硅，所述第二组分选自球形纳米氧化铝、球形纳米氮化硼、球形纳米氮化铝、球形纳米碳化硅、球形纳米氮化硅及球形纳米金刚石粉体中的一种。

在其中一个实施例中，所述第一组分的粒径为100～2000nm，所述第二组分的粒径为50～1000nm。

在其中一个实施例中，所述环氧树脂选自缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂、脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂、多环芳香族环氧树脂和酚醛型环氧树脂中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述固化剂为胺类固化剂、酸酐类固化剂或酚醛类固化剂。

在其中一个实施例中，所述催化剂选自咪唑衍生物、三苯基磷、磷酸三苯酯、季铵盐及季膦盐中的至少ー种。

在其中一个实施例中，所述咪唑衍生物选自2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4，5-二羟甲基咪唑及2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑中的至少ー种。

在其中一个实施例中，所述增韧剂选自端羧基丁睛橡胶、端羟基丁睛橡胶、端胺基丁睛橡胶、丙烯酸橡胶、聚硫橡胶、液体无端羧基丁睛橡胶、端羟基聚丁二烯、聚醚弹性体、聚氨酯弹性体及有机硅弹性体中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述稀释剂为活性稀释剂。

在其中一个实施例中，所述活性稀释剂选自环氧丙烷邻甲苯基醚、邻甲苯基缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、已二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚及丁二醇二缩水甘油醚中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂或丙烯酸类消泡剂。

一种底部填充胶的制备方法，包括如下步骤：

将环氧树脂、固化剂和增韧剂混合均匀，得到第一混合物；

将填料、分散剂、消泡剂、偶联剂和颜料加入所述第一混合物中，混合均匀，得到第二混合物；

将催化剂和稀释剂加入所述第二混合物中，混合均匀，真空脱泡，得到所述底部填充胶，所述底部填充胶按质量百分比计，包括如下组分：

填料30～70％、环氧树脂10～50％、固化剂2～20％、催化剂0.1～0.5％、增韧剂1～15％、稀释剂1～25％、分散剂0.1～3％、消泡剂0.05％～1％、偶联剂0.1～1％及颜料0.1～0.5％。

在其中一个实施例中，所述将环氧树脂、固化剂和增韧剂混合均匀，得到第一混合物的步骤中，所述混合均匀的时间为5～30分钟；

所述将填料、分散剂、消泡剂、偶联剂和颜料加入所述第一混合物中，混合均匀，得到第二混合物的步骤中，所述混合均匀的时间为5～30分钟；