[发明专利]用于低热膨胀应用的可返修环氧树脂和固化共混物

说明书

一种可固化组合物包含：环氧树脂；以及胺类固化成分；该胺类固化分成包含芳香胺固化剂以及包含脂肪胺、脂环胺、非挥发性伯醇、非挥发性溶剂或其混合物的增溶剂。还公开了一种电子组件包括：基板、所述基板上的包括可固化组合物的固化产品的底部填充胶；以及所述底部填充胶上的球栅阵列。

发明背景

可固化组合物能够用于形成用于多种应用的固化产品。例如，可固化组合物能够用于形成球栅阵列(BGA)电子组件的底部填充胶(underfill)。所述底部填充胶提供BGA的焊锡球不受外部环境侵害的防护，以及对BGA的焊点提供结构加固。市场上可购买的底部填充胶具有高的玻璃转化温度(T_g)，以及由于它们的高的T_g，此种底部填充胶具有低可返修性，其使它难以(或不可能)在不损害基板和/或BGA的情况下将通过此种底部填充胶连接到该基板的BGA分离。包括具有低可返修性的底部填充胶的电子组件难以(或不可能)采用新的BGA翻新或升级，由此增加了更换或升级此种电子组件的成本。

此外，市场上可购买的底部填充胶被设计为能快速固化成形，为便于大规模生产，该底部填充胶由可固化组合物制备，所述可固化组合物被配制为具有非常短的固化时间(例如“瞬间固化”)和能快速流动以减少该组合物在BGA和基板之间流动的时间量。为便于大规模生产，用于形成此种底部填充胶的可固化组合物还具有非常长的适用期和非常长的使用寿命(例如24小时或更长)。为实现短的固化时间和长的使用寿命，上述底部填充胶具有高的固化温度(例如，推荐的固化温度在150至160℃的封闭数量级)，其导致底部填充胶冷却后的永久冷却应力。此外，为实现高流动性，上述底部填充胶通常包括能提高所述底部填充胶的热膨胀系数(CTE)的稀释剂。因此，此种底部填充胶具有非预期的高CTE。高CTE和冷却应力能够对具有高密度焊锡球(小于典型的焊锡球(例如，细间距BGA))的BGA造成问题，以及对具有大足迹的BGA(例如，覆盖大面积的BGA)造成问题。

发明简述

根据本发明公开的实施方案，一种可固化组合物包含：环氧树脂、以及包含以下的胺类固化成分：芳香胺固化剂以及含有脂肪胺、脂环胺、非挥发性伯醇、非挥发性溶剂或其混合物的增溶剂。所述芳香胺、脂肪胺和/或脂环胺可降低可固化组合物的固化产品的T_g，由此增加了所述固化产品的可返修性。在一些实施方案中，基于所述胺类固化成分的总量计，所述胺类固化成分包含总量<15wt％的非挥发性伯醇和非挥发性溶剂。

在一些实施方案中，所述环氧树脂具有低粘度(例如，25℃下的粘度为2000厘泊(cP)或更小)，因此，所述可固化组合物可能不必要包含能提高所述固化产品的CTE的稀释剂或其它成分。此外，由于所述环氧树脂的低粘度，所述可固化组合物可包括高含量的填料，其可进一步降低所述固化产品的CTE。

根据本发明公开的另一个实施方案，一种电子组件包括：基板、所述基板上的含有可固化组合物的固化产品的底部填充胶、以及所述底部填充胶上的球栅阵列。

附图简要说明

本申请结合附图对本发明的实施方案进行说明，以及通过描述附图来解释本发明的原理。

图1是根据本发明的实施方案的球栅阵列装置和含有可固化组合物的固化产品的底部填充胶的剖面示意图。

图2是所计算的预期的可固化组合物的预期的(或预计的)固化产品的热膨胀系数相对于预期的(或预计的)可固化组合物中的玻璃填料的体积％的曲线图。

图3是可固化组合物的成分相对于该成分对可固化组合物和/或可固化组合物的固化产品的相应的潜在影响的表格。

发明详述