[發(fā)明專利]一種底部填充膠

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011626260.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112724899A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘆璐;李剛;楊媛媛;吳厚亞;朱朋莉;孫蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)電子材料國際創(chuàng)新研究院
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J11/06;C09J11/04
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 范盈

本發(fā)明涉及膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種底部填充膠，包括如下重量份的原料組分：環(huán)氧樹脂15?30份，胺固化劑8?20份，附著力促進(jìn)劑0.1?1份，偶聯(lián)劑0.1?2份，活性稀釋劑2?8份，球型二氧化硅50?70份。底部填充膠配方的組分中，環(huán)氧樹脂和胺固化劑保證了底部填充膠的粘度，反應(yīng)活性，粘接強(qiáng)度，耐熱性等基本特性。附著力促進(jìn)劑提供了底部填充膠與銅基底的粘接強(qiáng)度。偶聯(lián)劑改善了底部填充膠的工藝特性。活性稀釋劑改善了底部填充膠的工藝粘度，參與了底部填充膠的固化反應(yīng)。二氧化硅填料的加入改善了底部填充膠的熱膨脹系數(shù)及模量等特性。本發(fā)明通過在底部填充膠配方中引入附著力促進(jìn)劑，無需對基材進(jìn)行表面處理即可獲得較高的粘接強(qiáng)度，最終提高了芯片封裝可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種底部填充膠。

背景技術(shù)

底部填充膠是一種應(yīng)用于芯片與基板間的液體密封劑，固化后具有高模量，適配的熱膨脹系數(shù)，低吸濕率，以及與芯片及基板具有良好粘接等性能。通常使用以環(huán)氧樹脂為主體的底部填充膠，添加二氧化硅填料及各種助劑以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)性能。底部填充膠不僅可以延長焊點(diǎn)的疲勞壽命，還對芯片和焊點(diǎn)起到保護(hù)作用。

與傳統(tǒng)焊接材料相比，銅具有導(dǎo)熱性好，電導(dǎo)率高，銅柱間距小的特點(diǎn)，近年來廣泛地被應(yīng)用于高密度電子封裝中。此外，一些研究發(fā)現(xiàn)，芯片經(jīng)過回流焊之后，底部填充膠與銅柱之間開裂，從而導(dǎo)致芯片失效。這種開裂現(xiàn)象可能是底部填充膠耐熱性不好，或者是底部填充膠與銅之間的粘接力較差導(dǎo)致的。因此，底部填充膠與銅之間的粘接力也顯得尤為重要。

銅裸露在空氣中，其表面會形成一層含有羥基的氧化物。這些羥基可以加強(qiáng)環(huán)氧和銅之間的粘接強(qiáng)度，但環(huán)境中的物質(zhì)(如水，極性有機(jī)污染物)也會吸附在這些羥基表面，從而導(dǎo)致粘接強(qiáng)度變差。現(xiàn)有技術(shù)中，為了獲得最佳的粘接強(qiáng)度，必須對銅表面進(jìn)行處理以清除其表面的氧化層。常用的表面處理方法有：機(jī)械噴砂，酸刻蝕。但是這兩種方法在清除銅表面氧化物的同時(shí)也產(chǎn)生了新的氧化物，新的氧化物在銅表面的厚度及排布可能會發(fā)生變化。此外，在倒裝芯片工藝中，無法對銅柱進(jìn)行表面處理以達(dá)到更好的粘接效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對背景技術(shù)存在的缺陷，提出一種高溫下對銅粘接力良好的底部填充膠，該方法目的在于在底部填充膠配方中引入附著力促進(jìn)劑，而不是對銅進(jìn)行表面處理來提高粘接強(qiáng)度。所述的附著力促進(jìn)劑為含有三嗪結(jié)構(gòu)的化合物。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

本發(fā)明公開了一種底部填充膠，提高了芯片封裝的可靠性。

本發(fā)明所述底部填充膠包括如下重量份的原料組分：環(huán)氧樹脂15-30份，胺固化劑8-20份，附著力促進(jìn)劑0.1-1份，偶聯(lián)劑0.1-2份，活性稀釋劑2-8份，球型二氧化硅50-70份；所述附著力促進(jìn)劑為含有三嗪結(jié)構(gòu)的化合物。其中，環(huán)氧樹脂和胺固化劑決定了底部填充膠的基本特性，如粘度，反應(yīng)活性，粘接強(qiáng)度，耐熱性等。附著力促進(jìn)劑提供了底部填充膠與銅基底之間的粘接強(qiáng)度。偶聯(lián)劑改善了底部填充膠的工藝特性。活性稀釋劑改善了底部填充膠的工藝粘度，并且參與了底部填充膠的固化反應(yīng)。二氧化硅填料的加入改善了底部填充膠的熱膨脹系數(shù)及模量等特性。

在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述環(huán)氧樹脂為雙酚A環(huán)氧樹脂，雙酚F環(huán)氧樹脂，多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂，聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂，萘環(huán)環(huán)氧樹脂的一種或任意幾種的混合物。

在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述雙酚A環(huán)氧樹脂為環(huán)氧當(dāng)量在170-230g/eq的一種或任意幾種的混合物；所述雙酚F環(huán)氧樹脂為環(huán)氧當(dāng)量在150-180g/eq的一種或任意幾種的混合物；所述多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂為對氨基苯酚環(huán)氧樹脂，4,4'-二氨基二苯甲烷環(huán)氧樹脂一種或任意幾種的混合物；優(yōu)選雙酚F環(huán)氧樹脂，對氨基苯酚環(huán)氧樹脂，萘環(huán)環(huán)氧樹脂中的一種或多種。

在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述胺固化劑為芳香胺，改性胺的一種或任意幾種的混合物。