[发明专利]一种低粘度、低热膨胀系数的底部填充胶及其制备方法

说明书

本发明涉及一种底部填充胶，其包含填料、环氧树脂、固化剂和助剂，所述填料具有核‑壳结构，其中，内核为二氧化硅球形颗粒，外壳为由含有氨基或环氧基官能团的聚合物构成的包覆层。因在二氧化硅球形颗粒的表面设置了由含有氨基或环氧基官能团的聚合物构成的包覆层，促使本发明的底部填充胶具有低粘度、低热膨胀系数，同时适用期长。

技术领域

本发明涉及一种底部填充胶，尤其涉及一种低粘度、低热膨胀系数的底部填充胶；本发明还涉及一种底部填充胶的制备方法，属于胶黏剂领域。

背景技术

底部填充胶是一种液相胶黏剂，通常为高填充二氧化硅的环氧树脂基复合材料。底部填充胶是倒装芯片封装技术中的关键材料，用以分散焊球上由于芯片和聚合物基板之间热膨胀系数不匹配产生的内应力，以保护焊球，从而提高封装器件的可靠性和使用寿命。

底部填充胶应具备与焊球相匹配的热膨胀系数、较低的粘度、长的适用寿命、好的粘接性以及优异的机械性能。而这些性能与填料的尺寸、尺寸分布、形貌、填充量，尤其是其表面化学性质密切相关。

另外，随着电子产品向着高集成度、便携式方向发展，倒装芯片技术中焊球的排布越来越密集，体积越来越小，使得传统底部填充胶中使用的数十微米尺寸的二氧化硅颗粒在这种高密度、窄间距的倒装芯片施胶过程中易造成堵塞、孔洞和点胶不均匀等诸多问题。

因此，较小尺寸的二氧化硅颗粒替代传统的数十微米尺寸的二氧化硅颗粒作为底部填充胶的填料已成为一种不可避免的发展趋势。然而，由于氧化硅尺寸减小时会带来高的比表面积以及其与环氧树脂基底较差的相容性，往往导致底部填充胶的粘度剧增，适用期变短。因此，粘度问题已成为目前小尺寸二氧化硅在底部填充胶中应用的关键问题和首要问题。

发明内容

本发明目的之一是提供一种底部填充胶，其具有低粘度、低热膨胀系数，并且适用期长。

本发明目的之二是提供一种底部填充胶的制备方法，其操作简单、易于实现，由本制备方法制备的底部填充胶具有低粘度、低热膨胀系数，并且适用期长。

本发明所述的底部填充胶，包含填料、环氧树脂、固化剂和助剂，所述填料具有核-壳结构，其中，内核为二氧化硅球形颗粒，外壳为由含有氨基或环氧基官能团的聚合物构成的包覆层。

优选的，所述内核为单分散二氧化硅球形颗粒。

优选的，所述二氧化硅球形颗粒的粒径为50～5000nm，优选为50～4000nm，进一步优选为100～3000nm，更进一步优选为500～1500nm。

所述二氧化硅球形颗粒的粒径可以为60nm、100nm、200nm、500nm、800nm、1000nm、1200nm、1250nm、1500nm、1800nm、2000nm、2300nm、2500nm、2800nm、3000nm、3300nm、3500nm、3700nm、4000nm、4200nm、4500nm或4800nm。

优选的，所述聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚乙烯亚胺、聚酰亚胺、聚氨酯中的一种或两种以上。

优选的，所述包覆层的厚度为10～50nm，优选为15～45nm，进一步优选为15～40nm，更进一步优选为15～25nm。

所述包覆层的厚度可以为12nm、15nm、18nm、20nm、22nm、25nm、27nm、30nm、32nm、35nm、37nm、40nm、42nm、45nm或48nm。

优选的，本发明所述的底部填充胶，包含如下重量百分比的组分：