[发明专利]一种底部填充胶黏剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于底部填充胶粘剂领域，涉及一种底部填充胶粘剂及其制备方法和应用。所述环氧树脂底部填充胶黏剂中含有环氧树脂15～35质量份、固化剂5～20质量份、咔唑和/或咔唑衍生物0.01～1质量份、偶联剂0.01～5质量份以及填料50～80质量份。本发明提供的底部填充胶黏剂能够在固化过程中有效避免气泡的产生。

技术领域

本发明属于底部填充胶粘剂领域，具体涉及一种底部填充胶粘剂及其制备方法和应用。

背景技术

底部填充胶黏剂是一种单组分环氧胶黏剂，常常在集成电路封装中使用在BGA(Ball Grid Array，名为球栅阵列封装)和CSP(Chip Scale Package，名为芯片级封装)等封装形式中，通过毛细作用填充于芯片与基板的夹层中作为芯片和基板的过渡层。这层过渡层的存在一方面起到封装固定作用，另一方面可以有效缓解芯片与基板之间由于热膨胀系数差异过大所带来的应力过大的影响。

基于其在封装过程中所起到的作用，底部填充胶黏剂与常规粘接胶黏剂的要求截然不同，常规粘接胶黏剂通常更为关注粘接强度，而底部填充胶黏剂对粘接强度没有特殊要求，且往往粘接强度会更优，从需要底部填充胶粘剂起到的作用来看，实质上其主要目的并非起到粘接性能，更多的是起到保护芯片和PCB基板的作用，因此底部填充胶黏剂在流经芯片以及固化过程中尽可能不能夹带任何气泡或者产生空隙，因为这些气泡或者空隙的存在会使得芯片在封装过程中失效的同时，可能诱发胶体裂纹、界面分层、焊锡球溢出等更严重问题，而目前所采用的底部填充胶黏剂在此过程中通常会产生一些气泡，因此如何确保底部填充胶黏剂在流经芯片以及固化过程中不能夹带任何气泡或者产生空隙是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种新的底部填充胶粘剂及其制备方法和应用，该底部填充胶黏剂能够在固化过程中有效减少气泡的产生。

本发明的发明人经过深入研究之后发现，现有的环氧底部填充胶黏剂通常会产生气泡的主要原因是由于胶体在整个固化升温过程中的反应起始温度较高，胶体中的小分子容易在升温过程中由于未来得及发生反应而挥发以及胶体在高温区剧烈反应而带来气泡或者空隙。本发明的发明人经过深入且广泛研究之后还发现，往含有特定含量的环氧树脂、固化剂、偶联剂和填料以及任选色粉的体系中添加特定含量的咔唑和/或咔唑衍生物，能够使得胶体的反应起始温度较不添加咔唑和/或咔唑衍生物的胶体降低约10℃，胶体可以在较低的温度下开始缓慢反应，避免胶体在高温下爆聚产生气泡，并且在较低的反应起始温度下使小分子提前开始反应，能够避免胶体中的小分子在升温过程中由于未来得及发生反应而挥发以及胶体在高温区剧烈反应而带来的气泡或者空隙的产生。基于此，完成了本发明。

具体地，本发明提供了一种环氧树脂底部填充胶黏剂，其中，所述环氧树脂底部填充胶黏剂中含有环氧树脂15～35质量份、固化剂5～20质量份、咔唑和/或咔唑衍生物0.01～1质量份、偶联剂0.01～5质量份以及填料50～80质量份。

在一种优选实施方式中，所述环氧树脂选自双酚A双缩水甘油醚、双酚F双缩水甘油醚、双酚S双缩水甘油醚、邻羟甲基双酚A双缩水甘油醚、二羟甲基双酚A双缩水甘油醚、四溴双酚A双缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、均苯三酚三缩水甘油醚和季戊四醇双缩水甘油醚中的至少一种，优选为双酚A双缩水甘油醚和/或双酚F双缩水甘油醚。

在一种优选实施方式中，所述固化剂选自乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、多亚乙基多胺、三乙醇胺、间苯二胺、双氰胺、苄基二甲胺、二氨基二苯基甲烷和二氨基二苯砜中的至少一种，优选为间苯二胺。

在一种优选实施方式中，以所述环氧树脂中环氧基团的用量为1当量计，所述固化剂的氨基基团为0.4～1.3当量。