[发明专利]底部填充组合物和使用该组合物的封装工艺

说明书

本发明涉及一种单组分液体底部填充组合物，其包含：环氧树脂、潜伏性环氧固化剂、可光固化树脂或单体、光引发剂、任选存在的填料和任选存在的热引发剂。本发明还提供了一种使用该底部填充组合物的封装工艺。

本发明涉及一种底部填充组合物，特别地，涉及一种单组分液体底部填充组合物，并且涉及使用该底部填充组合物的封装工艺。

背景技术

随着手持式电子设备例如智能手机和平板电脑的发展，这些设备变得越来越薄但是具有越来越多的功能，这使得印刷电路板(PCB)的设计越来越复杂。包括封装件例如CSP(芯片级封装)、BGA(球栅阵列封装)、LGA(岸面栅格阵列封装)和POP(层叠封装)以及元件例如电阻器和电容器等的数以千计的组件被集成在小的PCB上。一般来说，CSP/BGA封装件被许多元件包围。这些元件中的一些非常敏感，并且被底部填充胶污染可能导致质量问题。

底部填充组合物(也称为底部填充胶)被广泛用于手持电子设备的集成电路板上以改进所谓的“跌落测试”性能并吸收热循环的一些应力。底部填充胶可以在板预热或不预热情况下在CSP/BGA封装件下流动，通过毛细作用填充封装件和PCB之间的缝隙并且形成围绕封装件的胶瘤。然后通过热固化将液体底部填充胶变为交联的固体，从而为焊接点提供保护。

通常，底部填充胶基于环氧树脂，另外含有潜伏性环氧固化剂(例如酐类、胺类、咪唑类、硫醇类等)、促进剂、活性稀释剂和其它添加剂(例如润湿剂、粘合促进剂、消泡剂等)。图1显示了一种典型的传统可热固化的底部填充胶的粘度-温度曲线。随着温度上升，底部填充胶的粘度初始降低，然后在发生固化反应之后急剧上升。基于该特性，当底部填充胶的粘度太高时，可以采用预热步骤来加速底部填充胶的流速。然而，该特性也导致了在热固化过程中控制底部填充胶流动的精确性的困难。底部填充胶在升高的温度下可能溢出并污染一些围绕封装件的电阻器和电容器，从而导致质量问题。

为了增加生产的生产量并降低成本，在工业中广泛使用低粘度底部填充胶。这种低粘度底部填充胶在室温下快速流动，并因此大大降低了流动时间并省去了板预热步骤，从而增加生产量并降低工艺成本。然而，使用这种低粘度底部填充胶对精确控制底部填充胶流动造成很大的困难。即使非常精确控制胶体积，也不能避免污染问题。

更高粘度的底部填充胶具有较低的流速并可以被用来在一定程度上避免上述溢出问题。然而，由此降低了生产量。

US2002/128353和US2004/087681分别描述了助焊非流动型底部填充胶。这种非流动型底部填充胶包含环氧树脂、硬化剂和焊剂(有机酸)，并且可以在有或没有后期固化情况下使用回流焊工艺固化。非流动性质可以帮助有效地控制底部填充胶的流速。然而，这种非流动底部填充技术具有非常窄的回流操作窗来平衡焊接和底部填充固化工艺。在复杂的表面帖装工艺中非常难以使用这种非流动型材料。

因此，仍然需要具有保证高生产量的低粘度的底部填充组合物并且该底部填充组合物在封装件下的流动可以被精确控制从而不会溢出并且不会污染围绕封装件的元件。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种单组分液体底部填充组合物，其包含

-环氧树脂，

-潜伏性环氧固化剂，

-可光固化树脂或单体，

-光引发剂，

-任选存在的填料，和

-任选存在的热引发剂。

在本发明的一种实施方式中，基于全部组合物，所述底部填充组合物包含约10重量％至约90重量％，优选约30重量％至约80重量％，更优选约45重量％至约65重量％的环氧树脂。

在本发明的一种实施方式中，所述环氧树脂包含至少一种多官能环氧树脂，任选地同时包含一种或多种单官能环氧树脂。