[发明专利]一种芯片级底部填充胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种芯片级底部填充胶及其制备方法，适用于芯片一级封装用底部填充，属于胶黏剂领域。

背景技术

随着电子产业的迅猛发展，与之密切相关的电子封装技术也越来越先进。智能化、重量轻、体积小、速度快、功能强、可靠性好等成为电子产品的主要发展趋势。为适应这一趋势的发展产生了芯片倒装技术。倒装芯片的主要优势包括可缩减和节省空间，此外还有互连通路更短且电感更低、高I/O密度、返工和自对准能力。对散热管理来说，倒装芯片的性能也很突出。而底部填充胶是高密度倒装芯片BGA，CSP，及SIP微电子封装中所需的关键电子材料之一，它的主要作用是保护高密度焊球节点及芯片，并保证了BGA，CSP和SIP器件的加工性，可靠性和长期使用性。

目前大部分底部填充胶都存在固化收缩率高，可靠性低等缺点，只适用于二级封装，同时铀含量较高，一般在1～10PPb，不能满足低放射性(即铀含量小于1PPb)的要求，不适用于记忆性芯片的一级高密度封装。

发明内容

本发明针对上述不足，提供了一种芯片级底部填充胶及其制备方法，该底部填充胶具有固化收缩率低、可靠性高等特点，同时满足低放射性(即铀含量小于1PPb)的要求，适用于记忆性芯片的一级高密度封装。

本发明的另一目的是提供一种上述芯片级底部填充胶的制备方法。

本发明的底部填充胶按重量百分比由以下组分组成：环氧树脂15～50％、增韧剂1～20％、分散剂0.1～1％、消泡剂0.01～1％、偶联剂0.8～10％、颜料0.1～0.5％、填料40～70％、固化剂3～30％、稀释剂1～20％。

本发明的有益效果是：该芯片级底部填充胶，固化收缩率低，有效的保证了封装元器件的可靠性；流动速度快，粒子直径小，适应高密度、小间隙封装的要求；放射性低，不影响芯片记忆性。

进一步，所述环氧树脂为脂环族环氧树脂、多环芳香族环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和酚醛型环氧树脂中的一种或任意几种的混合。

采用上述进一步方案的有益效果是，选择不同类型的环氧树脂配合，可以使得固化速度、膨胀系数、粘结强度等达到一个平衡点，从而得到优异的综合性能。

进一步，所述增韧剂为橡胶改性树脂、有机硅改性树脂中的一种或两种的混合。

采用上述进一步方案的有益效果是，增韧剂的加入即可以调节固化物的韧性，从而满足抗冲击的要求。

进一步，所述分散剂为德国毕克化学公司生产的BYK-9076、BYK-W9010；BYK-W985、DISPERBYK-111、ANTI-TERRA-U 100中的一种或任意几种的混合。

采用上述进一步方案的有益效果是，分散剂的加入使得填料更容易分散，体系均匀，性能稳定。

进一步，所述消泡剂为德国毕克化学公司生产的BYK-A530、BYK-A535、BYK-S706、BYK-077、上海氰特表面技术有限公司的PC-1244、PC-1344中的一种或任意几种的混合。

采用上述进一步方案的有益效果是，消泡剂的加入使体系中不易产生气泡，或者产生的气泡更易于脱除，使胶水填充时不易产生缺陷。

进一步，所述硅烷偶联剂为β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或任意几种的混合。

采用上述进一步方案的有益效果是，硅烷偶联剂有利于提高填充胶对基材的润湿性能，改善流动性。

进一步，所述颜料为炭黑、油溶黑中的一种或两种的混合物。

进一步，所述填料为低放射性，其中低放射性是指铀含量小于1PPb，且平均直径在0.4～20微米之间的球形硅微粉。

采用上述进一步方案的有益效果是，低放射性的填料不会使芯片的记忆性受到影响；填料平均直径要在0.4～20微米之间，保证小间隙芯片能良好的填充，选取一种或多种粒径的组合，使填充量和流动性达到很好的平衡，降低收缩率，达到高的可靠性。

进一步，所述固化剂为改性胺类、酸酐类、鎓盐类中的任意一种。

采用上述进一步方案的有益效果是，适合不同固化温度、固化速度的要求，以及助焊剂兼容性的要求。

进一步，所述稀释剂为十二至十四烷基缩水甘油醚、三羟甲基三缩水甘油醚、4-叔丁基苯基缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚中的一种或任意几种的混合。

采用上述进一步方案的有益效果是，调节体系的粘度，来满足不同流动速度的要求。