[發明專利]返修性能好的單組份底部填充膠及其制備方法有效

申請號：	201010212801.6	申請日：	2010-06-28
公開（公告）號：	CN101880514A	公開（公告）日：	2010-11-10
發明（設計）人：	黃偉進;葉婷	申請（專利權）人：	深圳市庫泰克電子材料技術有限公司
主分類號：	C09J163/00	分類號：	C09J163/00;C09J163/02;C09J147/00;C09J187/00;H01L23/29
代理公司：	深圳市康弘知識產權代理有限公司 44247	代理人：	胡朝陽;孫潔敏
地址：	518000 廣東省深圳市寶安***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	返修性能單組份底部填充及其制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種單組分表面貼裝膠粘劑，尤其涉及一種可快速固化、返修性能好的單組份底部填充膠及其制備方法。

背景技術

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(flip?chip)互聯技術是其中最主要的封裝技術之一，倒裝芯片技術具體內容是將芯片面朝下與基板互聯，使凸點成為芯片電極與基板布線層的焊點，進行牢固的焊接，它提供了更高的封裝密度，更短的互聯距離，更好的電性能和更高的可靠性。液體單組份環氧底部填充膠是一種適用于倒裝芯片電路的材料，它是將液體環氧樹脂填充在IC芯片與有機基板之間的狹縫中，并且將連接焊點密封保護起來。

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晶粒與基板粘附在一起，或至少沿著整個晶粒邊緣，以降低實際上施加于接點的熱應力，將整個晶粒與基板粘附在一起。通常在PCB上安裝晶圓后用底部填充膠填充間隙，如果發生晶圓不合格，就需要把晶圓從PCB上取下來，并除去底部填充膠，進行再安裝。但是，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，大多的研究結果都是添加可塑劑等。但是，會產生一些問題，例如玻璃化轉變溫度(Tg)的減低，從而引起的熱循環處理時的連接信賴性的降低和固化性的減低。很難滿足使用條件越來越苛刻的電子產品的要求的。

發明內容

本發明為了解決現有底部填充膠玻璃化轉變溫度(Tg)低、可靠性低、返修性差及應用于電子產品時影響其質量等技術問題，而提供一種耐冷熱循環沖擊性能優異、高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。

為解決上述技術問題，本發明提出的返修性能好的單組份底部填充膠，由下列重量百分含量的原料配置而成：液態環氧樹脂-11.8～69％、環氧化聚丁二烯-2～10％、聚氨酯改性的環氧樹脂-11.8～69％、脂環族環氧樹脂-0.5～14.8％、環氧稀釋劑-1.5～18.5％、潛伏性固化劑-0.5～14.8％、促進劑-1.1～30.8％、球型硅微粉-0～39％、顏料-0～6％。

本發明提出的返修性能好的單組份底部填充膠的制備方法，其工藝步驟如下：

樹脂混合預處理：按配比將液態環氧樹脂、環氧化聚丁二烯、聚氨酯改性的環氧樹脂、脂環族環氧樹脂在攝氏45～55度下，混合攪拌55～65分鐘；

混合：按配比先將混合好的樹脂混合料與球形硅微粉混合均勻，然后加入潛伏性固化劑、促進劑、環氧稀釋劑、顏料，在真空狀態下混合攪拌55～65分鐘。

本發明提供的返修性能好的單組份環氧樹脂組成物，是作為底部填充材料來密封半導體裝置和基板的，具有良好的連接信賴性和固化性，同時能夠增強返修性。經性能測試具有：

(1)流動性

在40攝氏度下間隙25um的狀態，用注射器從一邊滴下底部填充膠，確認知道間隙填滿所花時間。評價標準如下：

流動性好：組成物在五分鐘內填完

流動性不好：組成物的浸透在中途停止

(2)玻璃化轉變溫度

在120攝氏度下固化底部填充膠30分鐘后，用TMA測試，按每分鐘增加5攝氏度的條件，確認從30攝氏度到300攝氏度加熱過程中的玻璃化轉變溫度，玻璃化轉變溫度要求在70-100度，這樣即可以保證底部填充膠的可靠性又可以增強返修性。

(3)熱處理時的連接可靠性

帶有10×10mm的BGA回路基板(0.5mm間距、121引腳、直徑0.35mm錫球)，在BGA和回路基板之間用底部填充膠進行填充，然后進行1000個熱循環處理(-40攝氏度/125攝氏度，每10分鐘1個循環)。再確認連續性的好壞。評價標準如下。