[发明专利]含二苯并八元环结构的改性环氧树脂及其制备方法、底部填充胶

说明书

本发明提供了一种含二苯并八元环结构的改性环氧树脂及其制备方法、底部填充胶，属于电子封装材料技术领域。本发明的含二苯并八元环结构的改性环氧树脂，在环氧树脂主链结构中引入了二苯并八元环结构单元，该结构在常温下，处于椅式稳定结构，但是在加温状态下，该结构会逐步转变为船式结构，这种构象转变，会导致自由体积的收缩，从而导致分子结构内部的负膨胀现象。本发明将含二苯并八元环结构的改性环氧树脂应用于底部填充胶中，有效抵冲环氧树脂复合材料由于温升产生的热膨胀效应，从而达到降低底部填充胶热膨胀系数的目的。

技术领域

本发明涉及电子封装材料技术领域，尤其涉及一种含二苯并八元环结构的改性环氧树脂及其制备方法、底部填充胶。

背景技术

底部填充胶是芯片封装中连接基板与芯片的关键材料之一，在很大程度上决定芯片的使用寿命和可靠性。但是在实际应用中，底部填充胶因与基体材料、焊球等界面存在较大的热膨胀系数差异，导致在温变过程中，发生脱落、剥离、开裂现象，从而严重威胁芯片的寿命与可靠性，因此，开发低膨胀系数的底部填充胶一直是研究的重点。

降低底部填充胶的热膨胀系数方法主要通过填料体系与树脂体系两方面展开，其中填料体系主要通过添加低膨胀系数的无机填料如石英粉、氮化硼、氮化铝、碳化硅以及负膨胀系数的钨酸锆、钛酸钡、钛酸铅等，从而降低环氧树脂复合材料的热膨胀系数，这种方法的优势在于操作简单，体系稳定，易于产业化。但是由于填料与环氧树脂体系的相容性较差，因此会带来机械性能下降、粘度增加等较多隐患，限制了其应用。树脂体系主要通过缩短固化物交联点间的链长，提高环状结构比例的方法，降低热膨胀系数，目前现行研究较多分别为联苯结构单元、苯并恶嗪结构单元、双环戊二烯结构单元、长链烷基聚苯醚结构单元等，这些改性环氧树脂基本都是在侧基、端基或通过物理混合的方式引入这些结构单元，因此对环氧树脂复合材料的热膨胀系数影响较小，无法达到底部填充胶对低热膨胀系数的性能要求。

因此，亟需研究一种改性环氧树脂，在环氧树脂主链结构中引入了改性基团，能够较好地降低环氧树脂复合材料的热膨胀系数，并将此改性环氧树脂应用于底部填充胶中。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种含二苯并八元环结构的改性环氧树脂及其制备方法、底部填充胶，在环氧树脂主链结构中引入了二苯并八元环结构单元，并将改性后的环氧树脂应用于底部填充胶中，能够有效降低底部填充胶的热膨胀系数。

本发明提供一种含二苯并八元环结构的改性环氧树脂，其化学结构式为：

其中，R₁、R₂各自独立地选自为H、甲基、乙基、丙基和丁基中的任意一种；R₁、R₂各自独立地选自和中的任意一种，n≥1，n为自然数。

本发明还提供一种如上所述的含二苯并八元环结构的改性环氧树脂的制备方法，其特征在于，其化学合成路线为：

如上所述的含二苯并八元环结构的改性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：

合成二(邻烃基羧基苯)并环辛烷；

取1摩尔的二(邻烃基羧基苯)并环辛烷溶解在20-30摩尔的溶剂中，在60-130℃下回流反应6-12h，加入2-10摩尔的环氧树脂，混合2-4h；

逐步滴加0.1％-1％摩尔的催化剂，控制反应温度80-110℃，反应6-12h；

减压蒸馏除去所述溶剂，洗涤，萃取，干燥，得到目标产物。

优选地，所述溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的至少一种。